横井 浩史

共同サステイナビリティ研究専攻教授
Ⅱ類(融合系)教授
脳・医工学研究センター教授
UEC中国教育研究支援センター教授
機械知能システム学専攻教授
  • プロフィール:
    1988.4-1993.3 波動場を用いた生命体モデルの構築に関する研究
    1993.4-1995.3 直交座標系型力覚フィードバックデバイスの制御に関する研究
    1995.4-1998.3 波動場を用いた情報処理に関する研究
    1996.4- 筋電義手の設計と制御,電気的機能刺激装置の制御
    1996.4-2000.3アメーバ状ロボットの開発研究,自律ロボット制御
    1999.4- 装着型パワーアシストスーツの開発研究
    2001.4- 哺乳類型自律ロボットの設計と制御

学位

  • 学士(工学), 北海道大学
  • 修士(工学), 北海道大学
  • 博士(工学), 北海道大学

研究キーワード

  • ブレインマシンインターフェース
  • 医用福祉機械工学
  • ニューラルネットワーク
  • 機械学習
  • 人工生命
  • ロボット工学

研究分野

  • 情報通信, 機械力学、メカトロニクス
  • 情報通信, ロボティクス、知能機械システム
  • ライフサイエンス, リハビリテーション科学

経歴

  • 2024年04月 - 現在
    電気通信大学, 大学院情報理工学研究科、情報理工学域 共同サステイナビリティ研究専攻, 教授
  • 2024年04月 - 現在
    電気通信大学, 脳・医工学研究センター, 教授
  • 2009年06月
    電気通信大学, 大学院情報理工学研究科、情報理工学域, 教授
  • 2004年03月 - 2009年05月31日
    東京大学大学院工学系研究科精密機械工学専攻, 准教授
  • 1995年04月 - 2004年02月
    北海道大学大学院工学研究科複雑系工学講座, 助教授
  • 2003年04月
    西イングランド大学知的自動化システム研究室, フェロー研究員
  • 2002年04月
    チューリッヒ大学人工知能研究室, シニア研究員
  • 1993年04月 - 1995年04月
    通商産業省工業技術院生命研究所人間環境システム部, 通産技官研究職
  • 1986年04月 - 1987年08月
    トヨタ自動車株式会社本社生産技術開発部

学歴

  • 1990年04月 - 1993年03月
    北海道大学, 大学院工学研究科, 精密工学専攻博士後期課程
  • 1988年04月 - 1990年03月
    北海道大学, 大学院工学研究科精密工学専攻, 博士前期課程, 日本国
  • 1982年04月 - 1986年03月
    北海道大学, 工学部, 精密工学科, 日本国

委員歴

  • 2011年04月 - 2013年03月
    0区代議員, 日本機械学会ロボメカ部門, 学協会

受賞

  • 受賞日 2024年02月
    第36回自律分散システム・シンポジウム
    靱帯及び腱で拘束した人体模倣肩関節機構に関する研究
    優秀研究奨励賞, 梅澤 亮;姜 銀来;横井 浩史;東郷 俊太
  • 受賞日 2023年10月
    第39回日本義肢装具学会学術大会
    手掌部手首分離機能を備えた筋電義手の開発
    第39回日本義肢装具学会学術大会ファイナリスト賞, 井上祐希;黒田勇幹;矢吹佳子;山野井佑介;横井浩史
    国内学会・会議・シンポジウム等の賞, 日本国
  • 受賞日 2023年03月
    IEEE International Conference on Cyborg and Bionic Systems
    Development of Separate Exoskeleton Socket of Wrist Joint on Myoelectric Prosthetic Hand for Congenital Defects with Symbrachydactyly
    Best Paper Finalist Award, Yuki Inoue;Yuki Kuroda;Yusuke Yamanoi;Yoshiko Yabuki;Hiroshi Yokoi
    国際学会・会議・シンポジウム等の賞, 中華人民共和国
  • 受賞日 2022年03月
    IEEE LifeTech 2022 Outstanding Student Paper Awards for Oral Presentation, Yuki Kuroda;Tatsuki Tsujimoto;Takayoshi Shimada;Yoshiko Yabuki;Dianchun Bai;Yusuke Yamanoi;Yinlai Jiang;Hiroshi Yokoi
    国際学会・会議・シンポジウム等の賞, 日本国
  • 受賞日 2021年07月
    2021 IEEE International Conference on Real-time Computing and Robotics (RCAR)
    Best Paper in Control Finalist, Zhenyu Sun;Wenyang Li;Xiaobei Jing;Xu Yong;Yinlai Jiang;Hiroshi Yokoi
    国際学会・会議・シンポジウム等の賞, 中華人民共和国
  • 受賞日 2021年03月
    The 2021 IEEE 3rd Global Conference on Life Science and Technologies(LifeTech 2021)
    IEEE LifeTech 2021 Outstanding Paper Awards for Demo! Presentation, Jiazhen Guo;Peng Chen;Yinlai Jiang;Hiroshi Yokoi;Shunta Togo
  • 受賞日 2017年10月
    2017 IEEE International Conference on Cyborg and Bionic Systems
    China
    Best Student Paper Award, Yuta Murai;Yoshiko Yabuki;Masahiro Ishihara;Takehiko Takagi;Shinichiro Takayama;Shunta Togo;Jiang Yinlai;Hiroshi Yokoi
    国際学会・会議・シンポジウム等の賞, 中華人民共和国
  • 受賞日 2016年11月
    2016 International Conference on Biomedical Signal and Bioinformatics (ICBSB 2016)
    NewZealand
    Excellent Paper Award, Rintaro Kamihira;Misato Kasuya;Yinlai Jiang;Shunta Togo;Masao Sugi;Hiroshi Yokoi
    国際学会・会議・シンポジウム等の賞
  • 受賞日 2016年07月
    The 14th International Conference on Intelligent Autonomous Systems, Best Conference Paper Award Finalist, Yoshiko Yabuki;Kazumasa Tanahashi;Suguru Hoshikawa;Tatsuhiro;Nakamura;Ryu Kato;Yinlai Jiang;Hiroshi Yokoi
    国際学会・会議・シンポジウム等の賞
  • 受賞日 2012年09月
    日本ロボット学会第26回論文賞
  • 受賞日 2008年
    The Tech Museum Awards (Nominated in the Hearth category)
  • 受賞日 2000年12月
    Artificial Neural Networks in Engineering
    Novel Smart Engineering System Design Award from ANNIE’00 (Artificial Neural Networks in Engineering)
  • 受賞日 1999年10月
    IEEE International Conference
    Best Student Paper Competition Finalist Award from 1999 IEEE International Conference on Systems, Man and Cybernetics
  • 受賞日 1998年12月
    Artificial Neural Networks in Engineering
    Novel Smart Engineering System Design Application Award from ANNIE’98
  • 受賞日 1995年11月
    Artificial Neural Networks in Engineering
    Best Paper (Theoretical Development Award) from ANNIE’95 (Artificial Neural Networks in Engineering)
  • 受賞日 1995年08月
    計測と自動制御学会
    計測と自動制御学会奨励賞
  • 受賞日 1995年02月
    日本機械学会ロボメックベストポスター賞
  • 受賞日 1986年03月
    北海道大学工学部
    北海道大学吉町太郎一先生記念賞

論文

  • A Robot Hand for Versatile Grasping With Tendon-Driven Telescopic Fingers
    Yiwei Wang; Kazuma Kakino; Wenyang Li; Shunta Togo; Hiroshi Yokoi; Yinlai Jiang
    IEEE Robotics and Automation Letters, Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE), 9巻, 3号, 掲載ページ 2957-2964, 出版日 2024年03月
    研究論文(学術雑誌)
  • A Hand Gesture Recognition Strategy Based on Virtual-Dimension Increase of EMG
    Yuxuan Wang; Ye Tian; Jinying Zhu; Haotian She; Yinlai Jiang; Zhihong Jiang; Hiroshi Yokoi
    Cyborg and Bionic Systems, American Association for the Advancement of Science (AAAS), 5巻, 出版日 2024年01月29日, The electromyography(EMG) signal is the biocurrent associated with muscle contraction and can be used as the input signal to a myoelectric intelligent bionic hand to control different gestures of the hand. Increasing the number of myoelectric-signal channels can yield richer information of motion intention and improve the accuracy of gesture recognition. However, as the number of acquisition channels increases, its effect on the improvement of the accuracy of gesture recognition gradually diminishes, resulting in the improvement of the control effect reaching a plateau. To address these problems, this paper presents a proposed method to improve gesture recognition accuracy by virtually increasing the number of EMG signal channels. This method is able to improve the recognition accuracy of various gestures by virtually increasing the number of EMG signal channels and enriching the motion intention information extracted from data collected from a certain number of physical channels, ultimately providing a solution to the issue of the recognition accuracy plateau caused by saturation of information from physical recordings. Meanwhile, based on the idea of the filtered feature selection method, a quantitative measure of sample sets (separability of feature vectors [SFV]) derived from the divergence and correlation of the extracted features is introduced. The SFV value can predict the classification effect before performing the classification, and the effectiveness of the virtual-dimension increase strategy is verified from the perspective of feature set differentiability change. Compared to the statistical motion intention recognition success rate, SFV is a more representative and faster measure of classification effectiveness and is also suitable for small sample sets.
    研究論文(学術雑誌)
  • Highly Anthropomorphic Finger Design With a Novel Friction Clutch for Achieving Human-Like Reach-and-Grasp Movements
    Xu Yong; Shanshan Zhu; Zhenyu Sun; Shixiong Chen; Shunta Togo; Hiroshi Yokoi; Xiaobei Jing; Guanglin Li
    IEEE Transactions on Neural Systems and Rehabilitation Engineering, Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE), 31巻, 掲載ページ 4942-4953, 出版日 2023年12月18日, 査読付
    研究論文(学術雑誌), 英語
  • A 3-DOF coupled tendon-driven humanoid waist
    Yiwei Wang; Wenyang Li; Shunta Togo; Hiroshi Yokoi; Yinlai Jiang
    Advanced Robotics, Informa UK Limited, 37巻, 23号, 掲載ページ 1495-1506, 出版日 2023年12月02日
    研究論文(学術雑誌)
  • 3M3Dワイヤ干渉駆動に基づくヒューマノイド腰関節の開発
    Wang Yiwei; 李 文揚; 東郷 俊太; 横井 浩史; 姜 銀来
    日本ロボット学会誌, 出版日 2023年12月, 査読付
    研究論文(学術雑誌)
  • Research status of elderly-care robots and safe human-robot interaction methods
    Donghui Zhao; Xingwang Sun; Bo Shan; Zihao Yang; Junyou Yang; Houde Liu; Yinlai Jiang; Yokoi Hiroshi
    Frontiers in Neuroscience, Frontiers Media SA, 17巻, 出版日 2023年11月30日, Faced with the increasingly severe global aging population with fewer children, the research, development, and application of elderly-care robots are expected to provide some technical means to solve the problems of elderly care, disability and semi-disability nursing, and rehabilitation. Elderly-care robots involve biomechanics, computer science, automatic control, ethics, and other fields of knowledge, which is one of the most challenging and most concerned research fields of robotics. Unlike other robots, elderly-care robots work for the frail elderly. There is information exchange and energy exchange between people and robots, and the safe human-robot interaction methods are the research core and key technology. The states of the art of elderly-care robots and their various nursing modes and safe interaction methods are introduced and discussed in this paper. To conclude, considering the disparity between current elderly care robots and their anticipated objectives, we offer a comprehensive overview of the critical technologies and research trends that impact and enhance the feasibility and acceptance of elderly care robots. These areas encompass the collaborative assistance of diverse assistive robots, the establishment of a novel smart home care model for elderly individuals using sensor networks, the optimization of robot design for improved flexibility, and the enhancement of robot acceptability.
    研究論文(学術雑誌)
  • Development of a Hybrid Actuation Hand Exoskeleton with Redundant Compliant Mechanisms
    Bairui Shu; Zhenyu Sun; Xinyu Zhang; Hiroshi Yokoi; Xiaobei Jing; Guanglin Li; Xu Yong
    2023 16th International Congress on Image and Signal Processing, BioMedical Engineering and Informatics (CISP-BMEI), IEEE, 掲載ページ 1-6, 出版日 2023年10月28日, 査読付
    研究論文(国際会議プロシーディングス), 英語
  • Estimation of Wrist Chattering Angle Based on Disturbance Observer
    Xinyu Zhang; Zhenyu Sun; Bairui Shu; Hiroshi Yokoi; Xu Yong; Guanglin Li; Xiaobei Jing
    2023 16th International Congress on Image and Signal Processing, BioMedical Engineering and Informatics (CISP-BMEI), IEEE, 掲載ページ 1-5, 出版日 2023年10月28日, 査読付
    研究論文(国際会議プロシーディングス), 英語
  • A Strain Gauge Based FMG Sensor for sEMG-FMG Dual Modal Measurement of Muscle Activity Associated with Hand Gestures
    Yifan Tang; Jiayi Wang; Peiji Chen; Wenyang Li; Haokang Xu; Shunta Togo; Hiroshi Yokoi; Yinlai Jiang
    Intelligent Robotics and Applications, Springer Nature Singapore, 掲載ページ 185-194, 出版日 2023年10月10日
    論文集(書籍)内論文
  • Novel prosthesis with proximity sensor for upper-extremity phocomelia
    Yamanoi Y; Takagi T; Yokoi H
    J Hand Surg Eur (in press), 出版日 2023年10月, 査読付
    研究論文(学術雑誌), 英語
  • A Layered sEMG–FMG Hybrid Sensor for Hand Motion Recognition From Forearm Muscle Activities
    Peiji Chen; Ziye Li; Shunta Togo; Hiroshi Yokoi; Yinlai Jiang
    IEEE Transactions on Human-Machine Systems, Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE), 53巻, 5号, 掲載ページ 935-944, 出版日 2023年10月, 査読付
    研究論文(学術雑誌)
  • Comparison of Bipolar and Monopolar Electrode Configurations for FES on Biceps Brachii.
    Kiyoka Arai; Masao Sugi; Hiroshi Yokoi; Lin Wang; Yinlai Jiang
    Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society. IEEE Engineering in Medicine and Biology Society. Annual International Conference, 2023巻, 掲載ページ 1-4, 出版日 2023年07月, 国際誌, Function electrical stimulation (FES) is recommended as one of the effective methods for rehabilitation of motor function after stroke. There are two forms to deliver electrical stimulation to induce muscle contraction: Bipolar electrode configuration with two electrodes of the same size, and monopolar electrode configuration with a bigger electrode as an indifferent electrode and a smaller one as an active electrode. The purpose of this study is to compare the two kinds of configuration on biceps brachii in terms of induced muscle contraction force and muscle fatigue. In the experiment, electrical stimulation was applied on biceps brachii muscles of the right arm. Isometric contraction was induced by fixing the elbow joint during the stimulation. The experimental results showed that the induced contraction force was bigger using monopolar electrode configuration with the indifferent electrode on the antagonist muscle, and there was no significant difference in muscle fatigue between the configurations. Monopolar electrode configuration with the indifferent electrode on the antagonist muscle was suggested as the most effective method for FES on biceps brachii.Clinical Relevance- This study establishes an effective electrode configuration for FES on biceps brachii.
    研究論文(学術雑誌), 英語
  • Improvement of Precision Grasping Performance by Interaction Between Soft Finger Pulp and Hard Nail
    Ayane Kumagai; Yoshinobu Obata; Yoshiko Yabuki; Yinlai Jiang; Hiroshi Yokoi; Shunta Togo
    Soft Robotics, Mary Ann Liebert Inc, 10巻, 2号, 掲載ページ 345-353, 出版日 2023年04月01日, 査読付
    研究論文(学術雑誌)
  • A Novel Metric based on Bootstrapping Approach for sEMG Signal Quality Assessment Towards Robust Decoding of Lower Limb Locomotion
    Fangning Tan; Wenhao Wei; Yuanzhe Dong; Zhenyu Sun; Xu Yong; Oluwarotimi Williams Samuel; Guanglin Li
    2022 IEEE International Conference on Cyborg and Bionic Systems (CBS), IEEE, 掲載ページ 159-163, 出版日 2023年03月24日, 査読付
    研究論文(国際会議プロシーディングス), 英語
  • Development of Separate Exoskeleton Socket of Wrist Joint on Myoelectric Prosthetic Hand for Congenital Defects with Symbrachydactyly
    Y. Inoue; Y. Kuroda; Y. Yamanoi; Y. Yabuki; H. Yokoi
    2022 IEEE International Conference on Cyborg and Bionic Systems (CBS), IEEE, 出版日 2023年03月24日, 査読付, 国際誌
    研究論文(国際会議プロシーディングス)
  • Conditional Generative Adversarial Network-based Finger Position Estimation for Controlling Multi-Degrees-of-Freedom Myoelectric Prosthetic Hands
    Hai Jiang; Yusuke Yamanoi; Yuki Kuroda; Peiji Chen; Shunta Togo; Yinlai Jiang; Hiroshi Yokoi
    2022 IEEE International Conference on Cyborg and Bionic Systems (CBS), IEEE, 出版日 2023年03月24日, 査読付
    研究論文(国際会議プロシーディングス)
  • 伸縮機構を備えたロボティック・フィンガーの開発
    柿野和真; 山野井佑介; 東郷俊太; 横井浩史; 姜銀来
    日本ロボット学会誌. 2023, The Robotics Society of Japan, 41巻, 10号, 掲載ページ 885-888, 出版日 2023年, 査読付
    研究論文(学術雑誌), 日本語
  • 捕球動作に有効なヒトの捕球形態の分類とロボットハンドの捕球形態への応用
    東島 涼香, 姜 銀来, 横井 浩史, 東郷 俊太
    Journal of the Society of Biomechanisms, Society of Biomechanisms Japan, 47巻, 1号, 掲載ページ 54-62, 出版日 2023年, 査読付
    研究論文(学術雑誌)
  • Development and evaluation of a hand exoskeleton for finger rehabilitation
    Haiyi Luo; Zhenyu Sun; Xiaobei Jing; Bairui Shu; Shixiong Chen; Xu Yong; Hiroshi Yokoi
    2022 IEEE International Conference on Robotics and Biomimetics (ROBIO), IEEE, 掲載ページ 1673-1678, 出版日 2022年12月05日, 査読付
    研究論文(国際会議プロシーディングス), 英語
  • 先天性上肢欠損のための歯車機構を用いた幼児用義手の手先具の開発
    中尾聡一郎; 平井太智; 小野祐真; 山野井佑介; 黒田勇幹; 矢吹佳子; 東郷俊太; 姜銀来; 加藤龍; 高木岳彦; 石原正博; 横井浩史
    ラスト(シニア)オーサー, 日本ロボット学会誌, The Robotics Society of Japan, 40巻, 10号, 掲載ページ 903-914, 出版日 2022年10月, 査読付
    研究論文(学術雑誌), 日本語
  • Development of a 7-DOF Electric Shoulder Prosthesis Using a Return-routing Coupled Tendondriven Mechanism
    Yuko Nakamura; Yinlai Jiang; Hiroshi Yokoi; Shunta Togo
    2022 IEEE 4th Global Conference on Life Sciences and Technologies (LifeTech), IEEE, 出版日 2022年03月07日, 査読付
    研究論文(国際会議プロシーディングス), 英語
  • Development and Evaluation of a Lightweight Two-Degree-of-Freedom Electric Prosthetic Hand for Toddlers
    Yuki Kuroda; Taichi Hirai; Yoshiko Yabuki; Yusuke Yamanoi; Yinlai Jiang; Hiroshi Yokoi
    ラスト(シニア)オーサー, 2022 IEEE 4th Global Conference on Life Sciences and Technologies (LifeTech), IEEE, 出版日 2022年03月07日, 査読付
    研究論文(国際会議プロシーディングス)
  • Development and Clinical Evaluation of a Five-Fingered Myoelectric Prosthetic Hand with Pattern Recognition
    Yuki Kuroda; Tatsuki Tsujimoto; Takayoshi Shimada; Yoshiko Yabuki; Dianchun Bai; Yusuke Yamanoi; Yinlai Jiang; Jinying Zhu; Hiroshi Yokoi
    2022 IEEE 4th Global Conference on Life Sciences and Technologies (LifeTech), IEEE, 出版日 2022年03月07日, 査読付
    研究論文(国際会議プロシーディングス)
  • Inverse kinematics for a 7-DOF humanoid robotic arm with joint limit and end pose coupling
    Rutong Dou; Shenbo Yu; Wenyang Li; Peng Chen; Pengpeng Xia; Fengchen Zhai; Hiroshi Yokoi; Yinlai Jiang
    Mechanism and Machine Theory, Elsevier BV, 169巻, 掲載ページ 104637-104637, 出版日 2022年03月, 査読付
    研究論文(学術雑誌), 英語
  • Coevolution of Myoelectric Hand Control under the Tactile Interaction among Fingers and Objects
    Yuki Kuroda; Yusuke Yamanoi; Shunta Togo; Yinlai Jiang; Hiroshi Yokoi
    ラスト(シニア)オーサー, Cyborg and Bionic Systems, American Association for the Advancement of Science (AAAS), 2022巻, Article ID: 9861875号, 出版日 2022年01月16日, 査読付, The usability of a prosthetic hand differs significantly from that of a real hand. Moreover, the complexity of manipulation increases as the number of degrees of freedom to be controlled increases, making manipulation with biological signals extremely difficult. To overcome this problem, users need to select a grasping posture that is adaptive to the object and a stable grasping method that prevents the object from falling. In previous studies, these have been left to the operating skills of the user, which is extremely difficult to achieve. In this study, we demonstrate how stable and adaptive grasping can be achieved according to the object regardless of the user’s operation technique. The required grasping technique is achieved by determining the correlation between the motor output and each sensor through the interaction between the prosthetic hand and the surrounding stimuli, such as myoelectricity, sense of touch, and grasping objects. The agents of the 16-DOF robot hand were trained with the myoelectric signals of six participants, including one child with a congenital forearm deficiency. Consequently, each agent could open and close the hand in response to the myoelectric stimuli and could accomplish the object pickup task. For the tasks, the agents successfully identified grasping patterns suitable for practical and stable positioning of the objects. In addition, the agents were able to pick up the object in a similar posture regardless of the participant, suggesting that the hand was optimized by evolutionary computation to a posture that prevents the object from being dropped.
    研究論文(学術雑誌), 英語
  • Estimation of Hand Posture from Stimulus Position in FES: An Attempt using Machine Learning
    In Morimoto; Yusuke Yamanoi; Masao Sugi; Yinlai Jiang; Hiroshi Yokoi
    ラスト(シニア)オーサー, Journal of the Robotics Society of Japan, The Robotics Society of Japan, 40巻, 6号, 掲載ページ 546-549, 出版日 2022年, 査読付
    研究論文(学術雑誌)
  • "Design and Fabrication of a Bionic Prosthetic Hand with Multi-Motions and Light Wight"
    YONG X; JING XB; YABUKI Y; TOGO Shunta; YOKOI Hiroshi; LI Guanglin
    Journal of Integration Technology, 11(4); 31-43, 2022 (In Chinese), 11巻, 4号, 掲載ページ 31-43, 出版日 2022年, 査読付
    研究論文(学術雑誌), 英語
  • Development of a motorized prosthetic hand for infants with phocomelia
    TAKAYOSHI SHIMADA; Yusuke Yamanoi; Yoshiko Yabuki; Shunta Togo; Yinlai Jiang; Ryu Kato; Takehiko Takagi; Yuki Kuroda; Hiroshi Yokoi
    18th World Congress of the International Society for Prosthetics and Orthotics (ISPO2021), *巻, *号, 掲載ページ *-*, 出版日 2021年11月02日, 査読付
    研究論文(国際会議プロシーディングス), 英語
  • A 3-DOF Bionic Waist Joint for Humanoid Robot
    Yiwei Wang; Wenyang Li; Tongyang Cao; Shunta Togo; Hiroshi Yokoi; Yinlai Jiang
    2021 43rd Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine & Biology Society (EMBC), IEEE, 出版日 2021年11月01日, 査読付
    研究論文(国際会議プロシーディングス), 英語
  • Investigation of Motor Point Shift and Contraction Force of Triceps Brachii for Functional Electrical Stimulation
    Takashi Hirai; Yinlai Jiang; Masao Sugi; Shunta Togo; Hiroshi Yokoi
    2021 43rd Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine & Biology Society (EMBC), IEEE, 出版日 2021年11月01日, 査読付
    研究論文(国際会議プロシーディングス)
  • Research on the Dissemination Process of Hot Words — Focus on the Connection between Netizens’ Emotions and the Search Volume of Hot Words
    Fei Wang; Hiroshi Yokoi
    Academic Journal of Humanities & Social Sciences, Academic Journal of Humanities & Social Sciences, 4巻, 7号, 出版日 2021年09月19日, 査読付
    研究論文(学術雑誌), 英語
  • A Study on the Classification Effect of sEMG Signals in Different Vibration Environments Based on the LDA Algorithm
    Yanchao Wang; Ye Tian; Jinying Zhu; Haotian She; Hiroshi Yokoi; Yinlai Jiang; Qiang Huang
    Sensors, MDPI AG, 21巻, 18号, 掲載ページ 6234-6234, 出版日 2021年09月17日, 査読付, Myoelectric prosthesis has become an important aid to disabled people. Although it can help people to recover to a nearly normal life, whether they can adapt to severe working conditions is a subject that is yet to be studied. Generally speaking, the working environment is dominated by vibration. This paper takes the gripping action as its research object, and focuses on the identification of grasping intentions under different vibration frequencies in different working conditions. In this way, the possibility of the disabled people who wear myoelectric prosthesis to work in various vibration environment is studied. In this paper, an experimental test platform capable of simulating 0–50 Hz vibration was established, and the Surface Electromyography (sEMG) signals of the human arm in the open and grasping states were obtained through the MP160 physiological record analysis system. Considering the reliability of human intention recognition and the rapidity of algorithm processing, six different time-domain features and the Linear Discriminant Analysis (LDA) classifier were selected as the sEMG signal feature extraction and recognition algorithms in this paper. When two kinds of features, Zero Crossing (ZC) and Root Mean Square (RMS), were used as input, the accuracy of LDA algorithm can reach 96.9%. When three features, RMS, Minimum Value (MIN), and Variance (VAR), were used as inputs, the accuracy of the LDA algorithm can reach 98.0%. When the six features were used as inputs, the accuracy of the LDA algorithm reached 98.4%. In the analysis of different vibration frequencies, it was found that when the vibration frequency reached 20 Hz, the average accuracy of the LDA algorithm in recognizing actions was low, while at 0 Hz, 40 Hz and 50 Hz, the average accuracy was relatively high. This is of great significance in guiding disabled people to work in a vibration environment in the future.
    研究論文(学術雑誌), 英語
  • Inverse Kinematics and Master-Slave Control for a 7-DoF Tendon-Driven Humanoid Robot Arm
    Zhenyu Sun; Wenyang Li; Xiaobei Jing; Xu Yong; Yinlai Jiang; Hiroshi Yokoi
    2021 IEEE International Conference on Real-time Computing and Robotics (RCAR), 2021 IEEE International Conference on Real-time Computing and Robotics (RCAR), *巻, *号, 掲載ページ *-*, 出版日 2021年07月15日, 査読付
    研究論文(国際会議プロシーディングス), 英語
  • Design of a 3-dof coupled tendon-driven waist joint
    Yiwei Wang; Wenyang Li; Shunta Togo; Hiroshi Yokoi; Yinlai Jiang
    2021 IEEE International Conference on Robotics and Automation (ICRA2021), *巻, *号, 掲載ページ *-*, 出版日 2021年05月30日, 査読付
    研究論文(国際会議プロシーディングス), 英語
  • Asymmetric shape of distal phalanx of human finger improves precision grasping
    Ayane Kumagai; Yoshinobu Obata; Yoshiko Yabuki; Yinlai Jiang; Hiroshi Yokoi; Shunta Togo
    Scientific Reports, 10402 (2021)巻, 出版日 2021年05月17日, 査読付
    研究論文(学術雑誌), 英語
  • Development of a Humanoid Shoulder Based on 3-Motor 3 Degrees-of-Freedom Coupled Tendon-Driven Joint Module
    Wenyang Li; Yiwei Wang; Shunta Togo; Hiroshi Yokoi; Yinlai Jiang
    IEEE Robotics and Automation Letters, Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE), 6巻, 2号, 掲載ページ 1105-1111, 出版日 2021年04月, 査読付
    研究論文(学術雑誌), 英語
  • Real-time Object Detection with Deep Learning for Robot Vision on Mixed Reality Device
    Jiazhen Guo; Peng Chen; Yinlai Jiang; Hiroshi Yokoi; Shunta Togo
    2021 IEEE 3rd Global Conference on Life Sciences and Technologies (LifeTech), IEEE, 出版日 2021年03月09日, 査読付
    研究論文(国際会議プロシーディングス)
  • Multi-channel sEMG signal gesture recognition based on improved CNN-LSTM hybrid models
    Dianchun Bai; Tie Liu; Xinghua Han; Guo Chen; Yinlai Jiang; Yokoi Hiroshi
    ISR 2021 - 2021 IEEE International Conference on Intelligence and Safety for Robotics, Institute of Electrical and Electronics Engineers Inc., 掲載ページ 111-116, 出版日 2021年03月04日, Deep learning gesture recognition based on surface electromyography (sEMG) is playing an increasingly important role in prosthetic hand control. In order to improve the recognition rate of multi-modal EMG signals, this paper proposes a feature model construction and optimization method based on multi-channel EMG signal amplification unit. And through CNN and LSTM (CNN+LSTM) deep learning model, the recognition rate and acquisition window are trained. Use the established time series surface EMG image to construct a feature model to solve the recognition problem of multi-modal surface EMG signal. The experimental results show that under the same network structure, the EMG signal processed by Fast Fourier Transform (FFT) as the characteristic value has better performance.
    研究論文(国際会議プロシーディングス), 英語
  • Research on the dynamic model of human lower limbs based on 3D vision
    Dianchun Bai; Hongyu Yi; Guo Chen; Xinghua Han; Yinlai Jiang; Yokoi Hiroshi
    ISR 2021 - 2021 IEEE International Conference on Intelligence and Safety for Robotics, Institute of Electrical and Electronics Engineers Inc., 掲載ページ 229-232, 出版日 2021年03月04日, In order to improve the perception ability of the walking-aid robot and make it more accurately understand the user's training status, propose an analytical method of human lower limbs dynamic model based on 3D vision for the walking-aid robot. First., we create a point cloud set of the field of view, use the advantages of 3D vision to quickly segment the leg and background point cloud data, and optimize the lower limb point cloud data through down-sampling and statistical filtering algorithms to provide accuracy and real-time guarantee for analyzing the lower limbs posture. The oriented bounding box of the local point cloud based on principal component analysis(PCA) is used to analyze the posture of the lower limbs, which is used as the angle feature of the lower limbs dynamic model. Combine the angle feature with the design constraints to obtain the dynamic model of walking lower limbs. Finally, the effectiveness of the algorithm is verified by design experiments.
    研究論文(国際会議プロシーディングス), 英語
  • 頭蓋内脳波を用いたブレインマシンインターフェースによるロボットアームの3次元リアルタイム制御
    藏富 壮留; Palmer Jason; 陳 鵬; 姜 銀来; 横井 浩史; 平田 雅之
    生体医工学, 公益社団法人 日本生体医工学会, Annual59巻, Abstract号, 掲載ページ 329-329, 出版日 2021年, 査読付, 目的:身体障害に対する機能再建を目指して,我々は頭蓋内脳波 (iEEG)を用いた体内埋込型ブレインマシンインターフェースの研究・開発を行ってきた.本研究では,頭蓋内電極を留置したてんかん患者を対象として,iEEGから手首の速度ベクトルを推定し,ロボットアームを3次元制御することを目的とした.

    方法:ROSで作成したロボットアームの動画を患者に模倣させ、そのときのiEEGを記録した.iEEGの周波数帯域毎のパワーを算出し,独立成分分析(ICA)と部分的最小二乗回帰(PLS)を用いて感覚運動野に特異的に分布する成分を選択することにより次元を圧縮した.抽出した成分と患者に見せたROSのロボットの速度を用いて、サポートベクター回帰(SVR)により手首の速度ベクトルを推定した.ロボットアームは,7自由度のサーボモータ干渉駆動機構で関節角度制御するものを利用した.制御にはROSを用いた.推定した速度を積分して目標位置を決定し,幾何学的に逆運動学の解を求め,各関節の角度制御を行った.

    結果:ICA,PLS,SVRによりiEEGから手首の速度を推定し,ロボットアームをリアルタイム3次元制御するシステムを構築した.

    結論:頭蓋内脳波に基づく,ICA,PLS,SVRを用いた手首の速度ベクトルの推定は、ロボットアームのリアルタイム3次元制御に有用である可能性を示した.
    日本語
  • 動的安定把持を実現する電動義手のための二層弾性構造グローブの開発
    小畑 承経; 熊谷 あやね; 矢吹 佳子; 東郷 俊太; 姜 銀来; 横井 浩史
    日本ロボット学会誌, 日本ロボット学会, 39巻, 8号, 掲載ページ 744-750, 出版日 2021年, 査読付
    研究論文(学術雑誌), 日本語
  • Learning Data Correction for Myoelectric Hand based on "Survival of the Fittest"
    Yusuke Yamanoi; Shunta Togo; Yinlai Jiang; Hiroshi Yokoi
    Cyborg and Bionic Systems, 2021巻, article ID 9875814号, 出版日 2021年, 査読付
    研究論文(学術雑誌), 英語
  • Semi-automated control system for reaching movements in EMG shoulder disarticulation prosthesis based on mixed reality device
    Shunta Togo; Kazuaki Matsumoto; Susumu Kimizuka; Yinlai Jiang; Hiroshi Yokoi
    IEEE Open Journal of Engineering in Medicine and Biology, Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE), 2巻, 掲載ページ 55-64, 出版日 2021年, 査読付
    研究論文(学術雑誌), 英語
  • Joint angle based motor point tracking stimulation for surface FES: a study on biceps brachii
    Kento Ichikawa; Yinlai Jiang; Masao Sugi; Shunta Togo; Hiroshi Yokoi
    Medical Engineering and Physics, Elsevier BV, 88巻, 2号, 掲載ページ 9-18, 出版日 2021年, 査読付
    研究論文(学術雑誌), 英語
  • Research on the Connection Between Emotional Factors and the Dissemination Process of Hot Words
    Fei WANG; Wen-yang LI; Hiroshi YOKOI
    2020 2nd International Conference on Arts, Humanity and Economics, Management (AHEM 2020), 2020 2nd International Conference on Arts, Humanity and Economics, Management (AHEM 2020), 掲載ページ 518-524, 出版日 2020年12月20日, 査読付
    研究論文(国際会議プロシーディングス), 英語
  • An Online sEMG Motion Classification Framework for Tele-operating the Robotic Hand
    Haosi Zheng; Hiroshi Yokoi; Yinlai Jiang; Feng Duan
    Chinese Control Conference, CCC, IEEE Computer Society, 2020-巻, 掲載ページ 6491-6496, 出版日 2020年07月01日, Seamless communication between human intended motions and robot actions is essential for Human-Robot Interaction (HRI). When tele-operating a robotic hand, it is a natural and effective way via surface electromyography (sEMG) signals. This paper proposes an online sEMG motion classification framework for tele-operating the robotic hand. The whole framework consists of offline training and online recognition phases. In the offline training phase, three features were selected from four candidates and Artificial Neural Network (ANN) won the election among three classifiers. Inthe online recognition phase, two-thresholds data segmentation and majority voting techniques were designed, and three subjects participated in online experiment to verify the feasibility of this framework. The online experimental results show that the average total accuracy is 73.56% and the average vote accuracy is 91.67%. The outcomes of this study have shown the promising potential of sEMG-based HRI.
    研究論文(国際会議プロシーディングス), 英語
  • Analysis of two-layer artificial soft fingertip for dynamic stable grasping(ポスター)
    Yoshinobu Obata; Ayane Kumagai; Shunta Togo; Yinlai Jiang; Hiroshi Yokoi
    2020 IEEE 2nd Global Conference on Life Science and Technologies (LifeTech 2020), 掲載ページ 362-363, 出版日 2020年03月10日, 査読付
    研究論文(国際会議プロシーディングス), 英語
  • 多点機能的電気刺激による前腕部運動再建のための筒状一体型シリコーン電極
    畠沢 祐輝; 黒木 光; 田澤 龍之介; 永渕 将; 毛 程宇; 杉 正夫; 東郷 俊太; 姜 銀来; 横井 浩史
    精密工学会学術講演会講演論文集, 公益社団法人 精密工学会, 2020S巻, 掲載ページ 333-334, 出版日 2020年03月01日, 筆者らは,麻痺者を対象とした手指の多点機能的電気刺激リハビリシステムの開発を行ってきた.これまでに双極性の電気刺激を用いた装置により様々な姿勢の発現を確認した.しかし従来電極では電極の貼付位置を一定化することが難しい.そこで本報では,電極の位置ズレが生じづらいように全ての電極が単一のシリコーンに埋め込まれた一体型電極を用いて複数日にわたって探索を行い,装着容易性や手指姿勢の再現性などで評価を行う.
    日本語
  • 表面電極式機能的電気刺激における上腕二頭筋の収縮に適した刺激波形の検討
    黒木 光; 田澤 龍之介; 畠沢 祐輝; 杉 正夫; 東郷 俊太; 姜 銀来; 横井 浩史
    精密工学会学術講演会講演論文集, 公益社団法人 精密工学会, 2020S巻, 掲載ページ 335-336, 出版日 2020年03月01日, 麻痺患者に対するリハビリテーションの一つとして機能的電気刺激を用いる手法が普及している.しかし,刺激部位や刺激波形によって筋収縮の結果が異なり,実際に使用されている刺激波形は様々である.筆者らはこれまで,双極式表面電極とバースト変調矩形波とを用いた機能的電気刺激システムを開発してきた.本発表では,上腕二頭筋の収縮を誘発するための刺激波形として,バースト変調矩形波とバースト変調正弦波の比較を行う.
    日本語
  • Evaluation of the precision grasping ability by artificial finger based on the morphology of distal phalanx
    Ayane Kumagai; Yoshinobu Obata; Yinlai Jiang; Hiroshi Yokoi; Shunta Togo
    2020 IEEE 2nd Global Conference on Life Sciences and Technologies (LifeTech), IEEE, 出版日 2020年03月, 査読付
    研究論文(国際会議プロシーディングス), 英語
  • 筋電義手の社会実装研究
    東郷 俊太; 横井 浩史; 姜 銀来; 矢吹 佳子; 村井 雄太; 山野井 佑介
    日本ロボット学会誌, 一般社団法人 日本ロボット学会, 38巻, 2号, 掲載ページ 127-130, 出版日 2020年03月, 査読付
    研究論文(学術雑誌), 日本語
  • Working memory accuracy micro-controlled through a tablet pen
    Masatoshi Takita; Ryu Kato; Hiroshi Yokoi
    IEEJ Transactions on Electronics, Information and Systems, Institute of Electrical Engineers of Japan, 140巻, 5号, 掲載ページ 502-507, 出版日 2020年, In this study, visual working memory was assessed using nonverbal "accuracy," in contrast to typical memory research, which is usually based on "right/wrong" answers. We analyzed the relationship between dynamic control of pen-use and pointing accuracy using a tablet liquid crystal device (LCD). Healthy participants held a pen equipped with a triaxial accelerometer in each hand. Using the dominant hand, they targeted a point at the center of a "diamond" formed by the intersection of two 4 × 1 cm rectangles tilted 45° to the left and right, respectively. The rectangles were quasi-randomly displayed at various locations on the LCD with time lags. The working memory accuracy was defined as the standard deviation of the distance between the absolute and surmised centers. The evident result indicated that the pen-dynamics (4-100 Hz) of the dominant hand started to increase for action readiness then decayed for the last 3 s during a 4-s interval (waiting period). Furthermore, the ability to sustain power for 100-200 Hz correlated with decrease of pointing deviation (i.e., increased working memory accuracy). We also discuss the relationship between our results and other memory theories, including those derived from rodent studies.
    研究論文(学術雑誌), 日本語
  • Modularization of 2- and 3-DoF coupled tendon-driven joints
    Wenyang Li; Peng Chen; Dianchun Bai; Xiaoxiao Zhu; Shunta Togo; Hiroshi Yokoi; Yinlai Jiang
    IEEE Transactions on Robotics, Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE), 37巻, 3号, 掲載ページ **-**, 出版日 2020年, 査読付
    研究論文(学術雑誌), 英語
  • Development of a shoulder disarticulation prosthesis system intuitively controlled with the trunk surface electromyogram
    Susumu Kimizuka; Yohei Tanaka; Shunta Togo; Yinlai Jiang; Hiroshi Yokoi
    Frontiers in Neurorobotics, 2020, *巻, 掲載ページ *-*, 出版日 2020年, 査読付
    研究論文(学術雑誌), 英語
  • モジュール化したワイヤ干渉駆動型ヒューマノイド・ロボットアーム
    姜 銀来; 李 文揚; 陳 鵬; 東郷 俊太; 横井 浩史
    日本ロボット学会誌, 38巻, 7号, 掲載ページ 657-666, 出版日 2020年, 査読付
    研究論文(学術雑誌), 日本語
  • Design of A Prosthetic Hand for Multiple hand Motions
    Xiaobei Jing; Xu Yong; Guanglin Li; Yinlai Jiang; Hiroshi Yokoi
    2019 IEEE International Conference on Robotics and Biomimetics (ROBIO), 掲載ページ 2813-2818, 出版日 2019年12月06日, 査読付
    研究論文(国際会議プロシーディングス), 英語
  • Development of an Adaptive Prosthetic Hand
    Xu Yong; Xiaobei Jing; Xinyu Wu; Hiroshi Yokoi; Yinlai Jiang
    2019 IEEE International Conference on Robotics and Biomimetics (ROBIO), 掲載ページ 2799-2804, 出版日 2019年12月06日, 査読付
    研究論文(国際会議プロシーディングス), 英語
  • EEG measurement using dry electrodes comprising two-layered conductive silicone with different carbon concentrations
    Yuma Ono; Yuta Murai; Shunta Togo; Yinlai Jiang; Hiroshi Yokoi
    2019 IEEE International Conference on Robotics and Biomimetics (ROBIO 2019), *巻, 出版日 2019年12月06日, 査読付
    研究論文(国際会議プロシーディングス), 英語
  • Motion control of a walking support robot based on gait analysis
    Naoya Matsumoto; Shunta Togo; Hiroshi Yokoi; Yinlai Jiang
    2019 IEEE International Conference on Robotics and Biomimetics (ROBIO 2019), *巻, 出版日 2019年12月06日, 査読付
    研究論文(国際会議プロシーディングス), 英語
  • A 10-DOF lightweight robotic hand with built-in wire-driven mechanism
    Takaki Shimura; Yuta Murai; Shunta Togo; Yinlai Jiang; Hiroshi Yokoi
    2019 IEEE International Conference on Robotics and Biomimetics (ROBIO 2019), *巻, 出版日 2019年12月06日, 査読付
    研究論文(国際会議プロシーディングス), 英語
  • A Gear-Driven Prosthetic Hand with Major Grasp Functions for Toddlers
    Xiaobei Jing; Xu Yong; Yuankang Shi; Yoshiko Yabuki; Yinlai Jiang; Hiroshi Yokoi; Guanglin Li
    2019 IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems (IROS), *巻, 出版日 2019年11月04日, 査読付
    研究論文(国際会議プロシーディングス), 英語
  • Development of EMG prosthetic hand for infant with lightness and high pinch force
    Taichi Hirai; Shunta Togo; Yinlai Jiang; Hiroshi Yokoi
    15th IEEE International Conference on Advanced Robotics and Its Social Impacts (ARSO 2019), SaCT1.5巻, 出版日 2019年11月02日, 査読付
    研究論文(国際会議プロシーディングス), 英語
  • Stimulation Wave Profiles for Elbow Flexion in Surface Electrical Stimulation Based on Burst-Modulated Symmetric Biphasic Rectangular Waves
    Ryunosuke Tazawa; Daisuke Okano; Yuki Hatazawa; Masao Sugi; Shunta Togo; Yinlai Jiang; Hiroshi Yokoi
    Proceedings of the 2019 IEEE International Conference on Advanced Robotics and its Social Impacts (ARSO), 掲載ページ 381-386, 出版日 2019年10月31日, 査読付
    研究論文(国際会議プロシーディングス), 英語
  • Development and evaluation of a myoelectric prosthetic hand adaptable to individuality for Children
    Yoshiko Yabuki; Yuta Murai; Yusuke Yamanoi; Xiaobei Jing; Xu Yong; Yuankang Shi; Shunta Togo; Yinlai Jiang; Takehiko Takagi; Shinichiro Takayama; Hiroshi Yokoi
    International Society for Prosthetics and Orthotics (ISPO) 17th World Congress, *巻, 出版日 2019年10月08日, 査読付
    研究論文(国際会議プロシーディングス), 英語
  • Development and evaluation of a myoelectric prosthetic hand adaptable to individuality for Children
    Yoshiko Yabuki; Yuta Murai; Yusuke Yamanoi; Xiaobei Jing; Xu Yong; Yuankang Shi; Shunta Togo; Yinlai Jiang; Takehiko Takagi; Shinichiro Takayama; Hiroshi Yokoi
    International Society for Prosthetics and Orthotics (ISPO) 17th World Congress, 4.1.6.f.巻, 出版日 2019年10月08日, 査読付
    研究論文(国際会議プロシーディングス), 英語
  • SEMG feature extraction based on stockwell transform improves hand movement recognition accuracy
    Haotian She; Jinying Zhu; Ye Tian; Yanchao Wang; Hiroshi Yokoi; Qiang Huang
    Sensors (Switzerland), MDPI AG, 19巻, 20号, 出版日 2019年10月02日, Feature extraction, as an important method for extracting useful information from surface electromyography (SEMG), can significantly improve pattern recognition accuracy. Time and frequency analysis methods have been widely used for feature extraction, but these methods analyze SEMG signals only from the time or frequency domain. Recent studies have shown that feature extraction based on time-frequency analysis methods can extract more useful information from SEMG signals. This paper proposes a novel time-frequency analysis method based on the Stockwell transform (S-transform) to improve hand movement recognition accuracy from forearm SEMG signals. First, the time-frequency analysis method, S-transform, is used for extracting a feature vector from forearm SEMG signals. Second, to reduce the amount of calculations and improve the running speed of the classifier, principal component analysis (PCA) is used for dimensionality reduction of the feature vector. Finally, an artificial neural network (ANN)-based multilayer perceptron (MLP) is used for recognizing hand movements. Experimental results show that the proposed feature extraction based on the S-transform analysis method can improve the class separability and hand movement recognition accuracy compared with wavelet transform and power spectral density methods.
    研究論文(学術雑誌), 英語
  • The Development of an Underwater sEMG Signal Recognition System Based on Conductive Silicon
    Jianing Xue; Yikang Yang; Jiawei Chen; Yinlai Jiang; Chi Zhu; Hiroshi Yokoi; Feng Duan
    Proceedings of IEEE Workshop on Advanced Robotics and its Social Impacts, ARSO, IEEE Computer Society, 2019-巻, 掲載ページ 387-392, 出版日 2019年10月01日, Stroke patients need rehabilitation to recover their abilities of moving, and the underwater rehabilitation can reduce the possibility of secondary injury during the rehabilitation process. Collecting surface electromyography (sEMG) signals underwater can provide better rehabilitation guidance to the medical doctors. However, the current sEMG electrodes cannot be applied to collect sEMG signals underwater. To solve this problem, we propose a soft sEMG electrode based on conductive silicon. The time domain and frequency domain features of sEMG signals are extracted. The sEMG signals are identified by Back Propagation Neural Network (BPNN) under the dry, simulated sweating and water environments respectively. Under the dry environment, there is no significant difference in the recognition accuracy of sEMG signals between the conductive silicon electrode and the Ag/AgCl electrode. Under the water environment, the recognition accuracy of sEMG signals acquired by the conductive silicon electrode is 95.47% by employing time domain features.
    研究論文(国際会議プロシーディングス), 英語
  • Motor point tracking stimulation of biceps brachii using multi electrodes based on functional electrical stimulation
    Kento Ichikawa; Yinlai Jiang; Masao Sugi; Shunta Togo; Hiroshi Yokoi
    2019 IEEE International Conference on Cyborg and Bionic Systems, No.4巻, 出版日 2019年09月18日, 査読付
    研究論文(国際会議プロシーディングス), 英語
  • 筋電制御システムに関する研究と義手への応用
    横井浩史; 東郷俊太; 姜銀来; 矢吹佳子; 村井雄太
    日本ロボット学会誌, 一般社団法人日本ロボット学会, Vol.37巻, 4号, 掲載ページ 301-306, 出版日 2019年05月15日, 招待
    研究論文(学術雑誌), 日本語
  • 残存指を利用できる手部筋電義手システムの開発 -設計手法の提案と試作 -
    村井雄太; 矢吹佳子; 石原正博; 高木岳彦; 髙山真一郎; 東郷俊太; 加藤龍; 姜銀来; 横井浩史
    バイオメカニズム学会誌, バイオメカニズム学会, 43巻, 2号, 掲載ページ 124-133, 出版日 2019年05月, 査読付, 本稿は、手部欠損者の欠損指の運動機能を補綴し、残存指の運動機能を活用可能な手部筋電義手の設計手法を提案している。手部筋電義手の設計における課題は機械系と制御系に存在する。機械系設計の課題にはデジタルエンジニアリングの考え方に基づき被験者の手部の3Dデータから断端形状に適合するソケットと手の外観を損なわずに電動部品を収納できる把持機構を設計し、残存指を活用可能な手先具を実現した。制御系設計の課題には、ニューラルネットワークによって、計測した筋電から手部の把持操作に必要となる離断部位の筋電を分離し、電動ハンドの制御に応用することに成功した。また、被験者を対象に手部筋電義手を試作した。試作した手部筋電義手の把持・操り動作について、ピックアンドプレース実験を実施し、手部筋電義手の有効性を確認した。(著者抄録)
    研究論文(学術雑誌), 日本語
  • 多点型機能的電気刺激リハビリテーションシステムにおける刺激位置再現性を用いた高速な刺激パターン探索
    岡野 大輔; 田澤 龍之介; 畠沢 祐輝; 粕谷 美里; 杉 正夫; 東郷 俊太; 姜 銀来; 横井 浩史
    精密工学会学術講演会講演論文集, 公益社団法人 精密工学会, 2019S巻, 掲載ページ 380-381, 出版日 2019年03月01日, 筆者らは,脳卒中における麻痺患者を対象とした,多点電極を用いた手指機能的電気刺激リハビリシステムの開発を行っている.これまでに,多点電極と双極性の刺激波形とを用いた装置によって様々な姿勢の発現を確認した.この装置は刺激の自由度が高く刺激可能な数が膨大になるため,刺激位置探索の高速化が必要である.本報では,同相な電極群の配置を限定して探索を行う.刺激パターンの再現性を考慮して異なる日の探索結果を参考にすることで,短時間で目的姿勢に適した刺激パターンを取得する.
    日本語
  • 機能的電気刺激における肘関節屈曲運動を誘発するための刺激波形探索
    田澤 龍之介; 畠沢 祐輝; 岡野 大輔; 杉 正夫; 東郷 俊太; 姜 銀来; 横井 浩史
    精密工学会学術講演会講演論文集, 公益社団法人 精密工学会, 2019S巻, 掲載ページ 378-379, 出版日 2019年03月01日, 表面貼付型の電極を利用した機能的電気刺激は,拘束性の低さと着脱の容易性から運動訓練やリハビリテーションの補助手法の一つとして注目されている.刺激部位や刺激波形によって筋収縮の挙動が異なるが,利用される刺激波形は様々である.本研究では高周波の刺激波形をBurst変調した刺激を矩形波を用いて筋発揮力と主観的な痛みの評価の2つの観点から評価する.
    日本語
  • 握力把握・精密把握における安定把持のための筋電義手用関節屈伸機構の開発
    谷 直行; 姜 銀来; 東郷 俊太; 横井 浩史
    日本ロボット学会誌, 37巻, 2号, 掲載ページ 168-178, 出版日 2019年03月, 査読付
    研究論文(学術雑誌), 日本語
  • Clinical Application of Implantable Brain Machine Interfaces
    Masayuki Hirata; Seiji Kameda; Jason Palmer; Hiroshi Ando; Takafumi Suzuki; Yinlai Jiang; Hiroshi Yokoi; Yasuharu Koike
    Proceedings - 2018 IEEE International Conference on Systems, Man, and Cybernetics, SMC 2018, Institute of Electrical and Electronics Engineers Inc., 掲載ページ 119-122, 出版日 2019年01月16日, Implantable brain machine interfaces (BMI) enable severely disabled people high-performance real-time robot control and communication, utilizing high-quality intracranial neural signals. Electrocorticograms (ECoG) are useful for implantable BMIs because of not only their zero time-lag property but their high spatiotemporal resolution with long term stability also. Fully implantable devices for ECoG recording offer long-term home-use with 24/7 supports. This will help not only patients with restoring motor and communication control but also help their caregivers with reducing burdens of caregiving day and night. Until now, we established ECoG-based robot control and communication. High gamma activity (80-150 Hz) was a good decoding feature for ECoG-based real time decoding and control. Independent component analyses effectively extract neural information with dimensional reduction and contribute to improving decoding accuracy. Also, we are developing a 128-channel fully-implantable BMI device (WHERBS) for long-term home-use with 24/7 supports. We completed GLP tests and non-clinical long-term implantation. The next step is a clinical trial to confirm safety and efficacy of the implantable BMI.
    研究論文(国際会議プロシーディングス), 英語
  • Anthropomorphic Prosthetic Hand with Combination of Light Weight and Diversiform Motions
    Xiaobei Jing; Xu Yong; Yinlai Jiang; Guanglin Li; Hiroshi Yokoi
    Applied Sciences, 9巻, 20号, 掲載ページ 4203, 出版日 2019年, 査読付
    研究論文(学術雑誌), 英語
  • Using a BCI Prosthetic Hand to Control Phantom Limb Pain.
    Takufumi Yanagisawa; Ryohei Fukuma; Ben Seymour; Koichi Hosomi; Haruhiko Kishima; Takeshi Shimizu; Hiroshi Yokoi; Masayuki Hirata; Toshiki Yoshimine; Yukiyasu Kamitani; Youichi Saitoh
    Brain-Computer Interface Research - A State-of-the-Art Summary 7, Springer, 掲載ページ 43-52, 出版日 2019年, 査読付
  • Development of new cosmetic gloves for myoelectric prosthetic hand using superelastic rubber
    Yoshiko Yabuki; Kazumasa Tanahashi; Yasuhiro Mouri; Yuta Murai; Shunta Togo; Ryu Kato; Yinlai Jiang; Hiroshi Yokoi
    Robotics and Autonomous Systems, 111巻, 掲載ページ 31-43, 出版日 2019年01月, 査読付
    研究論文(学術雑誌), 英語
  • Design and Implementation of Arch Function for Adaptive Multi-Finger Prosthetic Hand
    Xu Yong; Xiaobei Jing; Xinyu Wu; Yinlai Jiang; Hiroshi Yokoi
    Sensors, 19巻, 16号, 掲載ページ 35-39, 出版日 2019年, 査読付
    研究論文(学術雑誌), 英語
  • 体幹部の表面筋電位を用いた直感操作型肩義手システムの開発
    君塚進; 日吉祐太郎; 叶鶴松; 田中洋平; 東郷俊太; 姜銀来; 横井浩史
    バイオメカニズム学会誌, バイオメカニズム学会, 43巻, 4号, 掲載ページ 248-255, 出版日 2019年, 査読付, 長期間の訓練なしに使用可能な電動肩義手システムを実現するため,体幹部の表面筋電位を制御信号とした個性適応制御による 4自由度の直感操作型肩義手システムを開発した.健常者の体幹部の表面筋電位を多点計測し,主成分分析による解析を行うことで体幹部の適正筋電計測箇所を特定した.その結果,体幹部の適正筋電計測箇所は胸部と背部に分布していることが判明した.胸部と背部の表面筋電位を腕の動作制御に用いた,肩義手による物体の把持・移動動作検証実験の結果,全ての被験者が一定時間内における物体の把持・移動に成功した.
    研究論文(学術雑誌), 日本語
  • Development of an sEMG sensor composed of two-layered conductive silicone with different carbon concentrations
    Shunta Togo; Yuta Murai; Yinlai Jiang; Hiroshi Yokoi
    Scientific Reports, Open Access巻, 出版日 2019年, 査読付
    研究論文(学術雑誌), 英語
  • 個性適応型制御法を用いた幼児・子供用義手の開発
    矢吹 佳子; Hesong Ye; Xu Yong; 日吉 祐太郎; 村井 雄太; 東郷 俊太; 姜 銀来; 加藤 龍; 高木 岳彦; 高山 真一郎; 横井 浩史
    運動器リハビリテーション, 日本運動器科学会, 29巻, 3号, 掲載ページ 302-311, 出版日 2018年12月06日, 招待
    研究論文(学術雑誌), 日本語
  • 上肢欠損,切断患者における筋電義手を用いた治療の実際 -Targeted muscle reinnervationにおける今後の展望-
    高木 岳彦; 高山 真一郎; 矢吹 佳子; 加藤 龍; 横井 浩史
    運動器リハビリテーション, 29巻, 3号, 掲載ページ 287-291, 出版日 2018年12月06日, 招待
    研究論文(学術雑誌), 日本語
  • Development of Compliance Actuation Mechanism for Wire-driven Robotic Hand using Pressure Force
    Yoshinobu Obata; Yuta Murai; Takaki Shimura; Xu Yong; Xiaobei Jing; Shunta Togo; Yinlai Jiang; Hiroshi Yokoi
    2018 IEEE International Conference on Robotics and Biomimetics, 掲載ページ 748-751, 出版日 2018年12月06日, 査読付
    研究論文(国際会議プロシーディングス), 英語
  • Development of an intuitive operation type shoulder prosthesis hand system using the surface myoelectric potential of trunk
    Susumu Kimizuka; Yutaro Hiyoshi; Hesong Ye; Shunta Togo; Youhei Tanaka; Yinlai Jiang; Hiroshi Yokoi
    2018 IEEE International Conference on Cyborg and Bionic Systems, 掲載ページ 597-602, 出版日 2018年10月25日, 査読付
    研究論文(国際会議プロシーディングス), 英語
  • Development of Tendon Driven Under-Actuated Mechanism Applied in an EMG Prosthetic Hand with Three Major Grasps for Daily Life
    Xiaobei Jing; Xu Yong; Tian Lan; Guanglin Li; Shunta Togo; Yinlai Jiang; Hiroshi Yokoi
    2018 IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems, 掲載ページ 2774-2779, 出版日 2018年10月03日, 査読付
    研究論文(国際会議プロシーディングス), 英語
  • Design of a 2 Motor 2 Degrees-of-Freedom Coupled Tendon-driven Joint Module
    Wenyang Li; Peng Chen; Dianchun Bai; Xiaoxiao Zhu; Shunta Togo; Hiroshi Yokoi; Yinlai Jiang
    2018 IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems, 掲載ページ 943-948, 出版日 2018年10月02日, 査読付
    研究論文(国際会議プロシーディングス), 英語
  • Development of Myoelectric Prosthetic Hand Control System Using Mobile Terminal
    Takuma Harada; Shunta Togo; Yinlai Jiang; Hiroshi Yokoi
    2018 IEEE International Conference on Intelligence and Safety for Robotics, 掲載ページ 551-556, 出版日 2018年08月24日, 査読付
    研究論文(国際会議プロシーディングス), 英語
  • Toward Automatic Tuning of Tendon-driven Mechanisms: Vibration based Detection of Tendon Tension
    Tomohiro Shimizu; Wenyang Li; Peng Chen; Yinlai Jiang; Shunta Togo; Hiroshi Yokoi
    2018 IEEE International Conference on Intelligence and Safety for Robotics, 掲載ページ 389-394, 出版日 2018年08月24日, 査読付
    研究論文(国際会議プロシーディングス), 英語
  • Structure Design of a Tendon-driven Robotic Arm Considering Safety and Durability
    Wenyang Li; Peng Chen; Yinlai Jiang; Dianchun Bai; Shunta Togo; Hiroshi Yokoi
    2018 IEEE International Conference on Intelligence and Safety for Robotics, 掲載ページ 71-76, 出版日 2018年08月24日, 査読付
    研究論文(国際会議プロシーディングス), 英語
  • Gait Analysis based Speed Control of Walking Assistive Robot
    Akane Fujimoto; Naoya Matsumoto; Yinlai Jiang; Shunta Togo; Seiichi Teshigawara; Hiroshi Yokoi
    2018 IEEE International Conference on Intelligence and Safety for Robotics, 掲載ページ 88-92, 出版日 2018年08月24日, 査読付
    研究論文(国際会議プロシーディングス), 英語
  • Safety Control for Robotic Arm in Narrow Space Based on Distance Sensor
    Peng Chen; Wenyang Li; Yinlai Jiang; Dianchun Bai; Xiaoxiao Zhu; Shunta Togo; Hiroshi Yokoi
    2018 IEEE International Conference on Intelligence and Safety for Robotics, 掲載ページ 66-70, 出版日 2018年08月24日, 査読付
    研究論文(国際会議プロシーディングス), 英語
  • Development of an upper-limb neuroprosthesis to voluntarily control elbow and hand
    Yosuke Ogiri; Yusuke Yamanoi; Wataru Nishino; Ryu Kato; Takehiko Takagi; Hiroshi Yokoi
    Advanced Robotics, Robotics Society of Japan, 32巻, 16号, 掲載ページ 879-886, 出版日 2018年08月18日, This work reports on the research and development of a lightweight neuroprosthesis that can control impaired motion using voluntary biological signals. The total weight of the developed neuroprosthesis is 900 g, which is the weight of 40% of the defective limb. Further, it is lighter than commercially available models. For a transhumeral amputee who had targeted muscle reinnervation (TMR) surgery, we attempted pattern classification using an artificial neural network (ANN) of a surface electromyogram (s-EMG) extracted from an innervated muscle. The result shows that classification of only five motions was possible using an s-EMG extracted from four dry electrodes. However, seven motion classifications were possible using eight wet-gel electrodes. The transhumeral amputee who had TMR surgery could thus successfully perform pick-and-place tasks using the neuroprosthesis.
    研究論文(学術雑誌), 英語
  • MEG-BMI to Control Phantom Limb Pain.
    Yanagisawa T; Fukuma R; Seymour B; Hosomi K; Kishima H; Shimizu T; Yokoi H; Hirata M; Yoshimine T; Kamitani Y; Saitoh Y
    Neurologia medico-chirurgica, 58巻, 8号, 掲載ページ 327-333, 出版日 2018年08月, 査読付
  • EMG Classification by Using Swarm Intelligence for Myoelectric Prosthetic Hand
    Yuki Kuroda; Shunta Togo; Yinlai Jiang; Hiroshi Yokoi
    2018 IEEE International Conference on Intelligence and Safety for Robotics, 112号, 掲載ページ 452-457, 出版日 2018年08月, 査読付
    研究論文(国際会議プロシーディングス), 英語
  • One-channel surface electromyography decomposition for muscle force estimation
    Wentao Sun; Jinying Zhu; Yinlai Jiang; Hiroshi Yokoi; Qiang Huang
    Frontiers in Neurorobotics, Frontiers Media S.A., 12巻, MAY号, 出版日 2018年05月04日, 査読付, Estimating muscle force by surface electromyography (sEMG) is a non-invasive and flexible way to diagnose biomechanical diseases and control assistive devices such as prosthetic hands. To estimate muscle force using sEMG, a supervised method is commonly adopted. This requires simultaneous recording of sEMG signals and muscle force measured by additional devices to tune the variables involved. However, recording the muscle force of the lost limb of an amputee is challenging, and the supervised method has limitations in this regard. Although the unsupervised method does not require muscle force recording, it suffers from low accuracy due to a lack of reference data. To achieve accurate and easy estimation of muscle force by the unsupervised method, we propose a decomposition of one-channel sEMG signals into constituent motor unit action potentials (MUAPs) in two steps: (1) learning an orthogonal basis of sEMG signals through reconstruction independent component analysis
    (2) extracting spike-likeMUAPs fromthe basis vectors. Nine healthy subjects were recruited to evaluate the accuracy of the proposed approach in estimating muscle force of the biceps brachii. The results demonstrated that the proposed approach based on decomposed MUAPs explains more than 80% of the muscle force variability recorded at an arbitrary force level, while the conventional amplitude-based approach explains only 62.3% of this variability. With the proposed approach, we were also able to achieve grip force control of a prosthetic hand, which is one of the most important clinical applications of the unsupervised method. Experiments on two trans-radial amputees indicated that the proposed approach improves the performance of the prosthetic hand in grasping everyday objects.
    研究論文(学術雑誌), 英語
  • One-channel surface electromyography decomposition for muscle force estimation
    Wentao Sun; Jinying Zhu; Yinlai Jiang; Hiroshi Yokoi; Qiang Huang
    Frontiers in Neurorobotics, Frontiers Media S.A., 12巻, MAY号, 出版日 2018年05月04日, 査読付, Estimating muscle force by surface electromyography (sEMG) is a non-invasive and flexible way to diagnose biomechanical diseases and control assistive devices such as prosthetic hands. To estimate muscle force using sEMG, a supervised method is commonly adopted. This requires simultaneous recording of sEMG signals and muscle force measured by additional devices to tune the variables involved. However, recording the muscle force of the lost limb of an amputee is challenging, and the supervised method has limitations in this regard. Although the unsupervised method does not require muscle force recording, it suffers from low accuracy due to a lack of reference data. To achieve accurate and easy estimation of muscle force by the unsupervised method, we propose a decomposition of one-channel sEMG signals into constituent motor unit action potentials (MUAPs) in two steps: (1) learning an orthogonal basis of sEMG signals through reconstruction independent component analysis
    (2) extracting spike-likeMUAPs fromthe basis vectors. Nine healthy subjects were recruited to evaluate the accuracy of the proposed approach in estimating muscle force of the biceps brachii. The results demonstrated that the proposed approach based on decomposed MUAPs explains more than 80% of the muscle force variability recorded at an arbitrary force level, while the conventional amplitude-based approach explains only 62.3% of this variability. With the proposed approach, we were also able to achieve grip force control of a prosthetic hand, which is one of the most important clinical applications of the unsupervised method. Experiments on two trans-radial amputees indicated that the proposed approach improves the performance of the prosthetic hand in grasping everyday objects.
    研究論文(学術雑誌), 英語
  • Control of a Two-DOF Prosthetic Hand by Upper Limb Joint Angles and EMG Signal
    Wen-Tao Sun; Hao-Tian She; Xin Li; Jin-Ying Zhu; Yin-Lai Jiang; Yokoi Hiroshi; Qiang Huang
    Zidonghua Xuebao/Acta Automatica Sinica, Science Press, 44巻, 4号, 掲載ページ 667-675, 出版日 2018年04月01日, The EMG signal is affected by air humidity, sweat, and many other factors, therefore, it is not stable for long time usage. To cope with this shortage, EMG based prosthetic hands available in the market are usually controlled by the on/off strategy. However, this strategy is not sophisticated for controlling prosthetic hands with multi-DOFs. Kinematics information is frequently used in controlling lower limb prostheses instead of upper limb ones because of the object-oriented feature of the motion of the upper limb. In this paper, we propose a control strategy which identifies the fetching motion of the user from his/her shoulder joint. An experiment is conducted to show the stability and easy-use of the proposed strategy in comparison with the on/off strategy.
    研究論文(学術雑誌), 中国語
  • 肘関節屈曲運動を補助するための機能的電気刺激における刺激波形パラメータ
    桑原 昂士; 岡野 大輔; 畠沢 祐輝; 杉 正夫; 東郷 俊太; 姜 銀来; 横井 浩史
    精密工学会学術講演会講演論文集, 公益社団法人 精密工学会, 2018S巻, 掲載ページ 857-858, 出版日 2018年03月01日, 表面貼付型の電極を利用した機能的電気刺激は,拘束性の低さと着脱の容易性から運動トレーニングやリハビリテーションの補助手法の一つとして注目されている.刺激部位や刺激波形によって筋収縮の挙動が異なるが,利用される刺激波形は様々である.本研究では上腕の屈曲運動を補助する場合に発揮力の大きい刺激波形の探索を行う.本発表では,バースト変調矩形波をベースに,高周波域の波数に着目して実施した調査結果を報告する.
    日本語
  • 機能的電気刺激を用いた下肢の血流改善システムの構築
    畠沢 祐輝; 岡野 大輔; 桑原 昂士; 杉 正夫; 東郷 俊太; 姜 銀来; 横井 浩史
    精密工学会学術講演会講演論文集, 公益社団法人 精密工学会, 2018S巻, 掲載ページ 855-856, 出版日 2018年03月01日, 深部静脈血栓症は,長時間のデスクワークや寝たきり状態など下肢の活動不足で血流が鬱滞することで発症し,重篤な場合は肺塞栓症を引き起こすことがある.予防策の一例として,足首関節の底背屈運動による血流量増加が挙げられる.本発表では,当該動作を非随意に実現可能な手法として機能的電気刺激を利用し,これによる血流改善効果を検証する.短時間の被験者実験を行い,下肢血流量の変化を調査する.
    日本語
  • Estimating wrist joint angle with limited skin deformation information
    Akira KATO; Yuya MATSUMOTO; Ryu KATO; Yo KOBAYASHI; Hiroshi YOKOI; Masakatsu G. FUJIE; Shigeki SUGANO
    Journal of Biomechanical Science and Engineering, 出版日 2018年, 査読付
    研究論文(学術雑誌), 英語
  • Training in Use of Brain-Machine Interface-Controlled Robotic Hand Improves Accuracy Decoding Two Types of Hand Movements.
    Fukuma R; Yanagisawa T; Yokoi H; Hirata M; Yoshimine T; Saitoh Y; Kamitani Y; Kishima H
    Frontiers in neuroscience, 12巻, 掲載ページ 478, 出版日 2018年, 査読付
  • 麻痺者上肢運動再建のための多点表面電極システムを用いた電気刺激における電極パターン探索手法の開発
    粕谷美里; 森下壮一郎; 姜銀来; 杉正夫; 横井浩史
    生体医工学, 55巻, 5号, 掲載ページ 193-204, 出版日 2018年, 査読付
    研究論文(学術雑誌), 日本語
  • 適応学習機能を備えたオーダーメイド筋電義手による脳機能の評価
    水落千彰; 矢吹佳子; 毛利保寛; 東郷俊太; 姜銀来; 加藤龍; 横井浩史
    バイオメカニズム学会誌, Vol.42巻, No.2号, 出版日 2018年, 招待
    研究論文(学術雑誌), 日本語
  • Development of a parent wireless assistive interface for myoelectric prosthetic hands for children
    Yutaro Hiyoshi; Yuta Murai; Yoshiko Yabuki; Kenichi Takahana; Soichiro Morishita; Yinlai Jiang; Shunta Togo; Shinichiro Takayama; Hiroshi Yokoi
    Frontiers in Neurorobotics, 掲載ページ 12-48, 出版日 2018年, 査読付
    研究論文(学術雑誌), 英語
  • Development of new flexible dry electrode for myoelectric sensor using conductive silicone
    Yasuhiro Mouri; Yuta Murai; Yoshiko Yabuki; Takumi Kato; Hideki Ohmae; Yoshihiro Tomita; Shunta Togo; Yinlai Jiang; Hiroshi Yokoi
    2018 IEEE International Conference on Cyborg and Bionic Systems, 478-482巻, 掲載ページ 478-482, 出版日 2018年, 査読付
    研究論文(国際会議プロシーディングス), 英語
  • Reduction of malfunction of myoelectric shoulder prosthesis by removing ECG noise
    Kazuaki Matsumoto; Susumu Kimizuka; Shunta Togo; Yinlai Jiang; Hiroshi Yokoi
    2018 IEEE International Conference on Cyborg and Bionic Systems, 掲載ページ 489-493, 出版日 2018年, 査読付
    研究論文(国際会議プロシーディングス), 英語
  • Real-time cortical adaptation monitoring system for prosthetic rehabilitation based on functional near-infrared spectroscopy
    Chiaki Mizuochi; Yoshiko Yabuki; Yasuhiro Mouri; Shunta Togo; Soichiro Morishita; Yinlai Jiang; Ryu Kato; Hiroshi Yokoi
    2017 IEEE International Conference on Cyborg and Bionic Systems, 掲載ページ 130-135, 出版日 2017年10月17日, 査読付
    研究論文(国際会議プロシーディングス), 英語
  • Designs of Tailor-Made Myoelectric Prosthetic Hand for Trans-MetacarpalAmputations with Remaining Fingers and Joint Moving Functions
    Yuta Murai; Yoshiko Yabuki; Masahiro Ishihara; Takehiko Takagi; Shinichiro Takayama; Shunta Togo; Jiang Yinlai; Hiroshi Yokoi
    2017 IEEE International Conference on Cyborg and Bionic Systems, 2017 IEEE International Conference on Cyborg and Bionic Systems, 掲載ページ 119-124, 出版日 2017年10月17日, 査読付
    研究論文(国際会議プロシーディングス), 英語
  • Intelligent Prosthetic Arm Force Control Based on sEMG Analysis and BPNN Classifier
    Dianchun Bai; Shutian Chen; Junyou Yang; Chunyu Xia; Baiqing Sun; Yinlai Jiang; Hiroshi Yokoi
    2017 IEEE International Conference on Cyborg and Bionic Systems, 2017 IEEE International Conference on Cyborg and Bionic Systems, 掲載ページ 108-113, 出版日 2017年10月17日, 査読付
    研究論文(国際会議プロシーディングス), 英語
  • Development of an upper limb neuroprosthesis to voluntarily control elbow and hand
    Yosuke Ogiri; Yusuke Yamanoi; Wataru Nishino; Ryu Kato; Takehiko Takagi; Hiroshi Yokoi
    2017 26th IEEE International Symposium on Robot and Human Interactive Communication (RO-MAN), IEEE, 出版日 2017年09月, 査読付
    研究論文(国際会議プロシーディングス), 英語
  • Development of myoelectric hand that determines hand posture and estimates grip force simultaneously
    Yusuke Yamanoi; SOichiro Morishita; Ryu Kato; Hiroshi Yokoi
    BIOMEDICAL SIGNAL PROCESSING AND CONTROL, ELSEVIER SCI LTD, 38巻, 掲載ページ 312-321, 出版日 2017年09月, 査読付, The purpose of this study is to develop a myoelectric hand that determines hand posture and estimates grip force simultaneously like human hands. Methods for simultaneous hand posture determination and grip force estimation typically yield unsatisfying results because of the complex characteristics of electromyogram (EMG) signals. In this study, the authors developed a myoelectric hand that is able to control both force and posture using a method proposed in our previous study. Tests of the grasp ability of the myoelectric hand conducted with healthy men and an amputee showed that the proposed method can be used to control both grip force and hand posture simultaneously with sufficiently accuracy in a real environment. In conclusion, it was suggested that the hand that control posture and force simultaneously improve the dexterity of amputees. (C) 2017 Elsevier Ltd. All rights reserved.
    研究論文(学術雑誌), 英語
  • Conductive Silicon Based sEMG Sensor for Myoelectric Control of Prosthetic Hands: Structure Design and Evaluation
    Yinlai Jiang; Yuta Murai; Taihei Kuwahara; Shunta Togo; Yoshiko Yabuki; Hiroshi Yokoi
    The 2017 IEEE International Conference on Real-time Computing and Robotics (IEEE RCAR 2017), **巻, 出版日 2017年07月14日, 査読付
    研究論文(国際会議プロシーディングス), 英語
  • sEMG Sensor Using Polypyrrole-Coated Nonwoven Fabric Sheet for Practical Control of Prosthetic Hand
    Yinlai Jiang; Masami Togane; Baoliang Lu; Hiroshi Yokoi
    FRONTIERS IN NEUROSCIENCE, FRONTIERS MEDIA SA, 11巻, No.33号, 出版日 2017年02月, 査読付, One of the greatest challenges of using a myoelectric prosthetic hand in daily life is to conveniently measure stable myoelectric signals. This study proposes a novel surface electromyography (sEMG) sensor using polypyrrole-coated nonwoven fabric sheet as electrodes (PPy electrodes) to allow people with disabilities to control prosthetic limbs. The PPy electrodes are sewn on an elastic band to guarantee close contact with the skin and thus reduce the contact electrical impedance between the electrodes and the skin. The sensor is highly customizable to fit the size and the shape of the stump so that people with disabilities can attach the sensor by themselves. The performance of the proposed sensor was investigated experimentally by comparing measurements of Ag/AgCl electrodes with electrolytic gel and the sEMG from the same muscle fibers. The high correlation coefficient (0.87) between the two types of sensors suggests the effectiveness of the proposed sensor. Another experiment of sEMG pattern recognition to control myoelectric prosthetic hands showed that the PPy electrodes are as effective as Ag/AgCl electrodes for measuring sEMG signals for practical myoelectric control. We also investigated the relation between the myoelectric signals' signal-to-noise ratio and the source impedances by simultaneously measuring the source impedances and the myoelectric signals with a switching circuit. The results showed that differences in both the norm and the phase of the source impedance greatly affect the common mode noise in the signal.
    研究論文(学術雑誌), 英語
  • 多点電極を用いた機能的電気刺激における目的手指姿勢を実現するための高速な刺激パターン探索
    岡野 大輔; 桑原 昂士; 杉 正夫; 姜 銀来; 東郷 俊太; 横井 浩史
    精密工学会学術講演会講演論文集, 公益社団法人 精密工学会, 2017巻, 掲載ページ 221-222, 出版日 2017年, 筆者らは,脳卒中における手指麻痺患者を対象として,多点電極を用いた機能的電気刺激によるリハビリテーションシステムの開発を行っている.これまでに多点電極と双極性の刺激波形とを用いた刺激装置を開発し,手指姿勢を変化させうることを確認した.多点電極刺激装置は自由度が高く,可能な刺激パターンの数が極めて多いため,目的の姿勢を得るための刺激位置探索には高速化が必要である.そこで本研究では,同相な電極群の配置を限定した形で粗探索を行い,次に詳細な近傍探索を行うという探索手法を提案する.
    日本語
  • Development of a search method of electrode patterns for use in electrical stimulation using multichannel surface electrodes for upper limb motor function recovery in patients with paralysis
    Misato Kasuya; Soichiro Morishita; Yinlai Jiang; Masao Sugi; Hiroshi Yokoi
    Transactions of Japanese Society for Medical and Biological Engineering, Japan Soc. of Med. Electronics and Biol. Engineering, 55巻, 5号, 掲載ページ 193-204, 出版日 2017年, 査読付, The incidence of limb paralysis due to cerebrovascular disorders is increasing. In the affected patients, returning to normal life is a concern that needs to be addressed. Therefore an effective treatment for recovery of motor function is required. Rehabilitation to encourage patients to perform a variety of exercises is required. One of the effective methods for recovery of motor function is repetitive facilitation of exercises. This method requires that a therapist assists a patient on a one-to-one basis. The lack of qualified personnel to assist individuals and the increased burden on the medical personnel in recent years have made rehabilitation using repetitive facilitation of exercise difficult. Therefore, it is important that we use repetitive facilitation exercises and training equipment in combination to facilitate high-quality rehabilitation for a large number of patients with paralysis. Such training equipment should allow stable performance of a variety of exercises. The purpose of this study was to develop an arm exercise function recovery system based on surface electrical stimulation using multi-channel electrodes for a patient to undergo rehabilitation without assistance at home. As the training equipment, we used functional electrical stimulation (FES) with surface electrodes, which is a non-invasive method. Stimulating a specific muscle is difficult using FES with surface electrodes. Therefore, we traced an electrode pattern including many electrode points to achieve appropriate stimulation. In the case of multichannel surface electrodes, we considered that there should be as many electrode patterns as possible. In this report, we describe an example of the method to determine the electrode pattern that can evoke finger and hand positioning using a multi-channel electrode selector “FES selector device”, by which the electrode pattern can be changed freely. We used the electrode pattern that had the highest estimated joint precision obtained by estimating joint angles using an artificial neural network. We then performed clustering of finger and hand positions based on the electrode pattern. This cluster was then used as the cluster that correlates the actual finger and hand positions with the electrode pattern. We performed clustering of the electrode pattern based on this cluster of finger and hand positions. In addition, we demonstrate in this report an example of searching the electrode pattern by clustering using the FES selector device and an artificial neural network. From this search, we identified the electrode patterns that evoked exercise, and found around 16 to 24 clusters of finger and hand positions. These findings suggest that a variety of exercises can be evoked without assistance. Based on the clustering result, we made a table of the required positions and the corresponding electrode patterns. Using this table, a patient can easily find the pattern appropriate to the desired position.
    研究論文(学術雑誌), 日本語
  • Exploration of a hybrid design based on EEG and eye movement
    Junyou Yang; Yuan Hao; Dianchun Bai; Yinlai Jiang; Hiroshi Yokoi
    Lecture Notes in Computer Science (including subseries Lecture Notes in Artificial Intelligence and Lecture Notes in Bioinformatics), Springer Verlag, 10462巻, 掲載ページ 206-216, 出版日 2017年, 査読付, This study presents a novel hybrid interface based on both electroencephalography (EEG) and eye movement. The detection of combination EEG with eye movement provides a new means of communication for patients whose muscular damage are unable to communicate. And this method can translate some brain responses into actions. In this paper, based on the motor imagery, event related synchronization/desychronization (ERS/ERD) were tested by using time-frequency spectrum and brain topographic mapping. A features extraction algorithm is proposed based on common spatial pattern (CSP), then the support vector machine (SVM) were carried out to classificate data. An EEG recording device integrated with an eye tracker can be complementary to attain improved performance and a better efficiency. The eye movement signals (via eye tracker of Tobbi) and EEG signals of ERS/ERD are as the input of hybrid BCI system simultaneously while subjects follow movement of the arrows in each direction. The recognition accuracy of the entire system reaches to 86.1%. The results showed that the proposed method was efficient in the classification accuracy.
    研究論文(国際会議プロシーディングス), 英語
  • Quantification of muscle fatigue using surface electromyography for isometric handgrip task
    Soo,Yewguan; Sugi,Masao; Yokoi,Hiroshi; Arai,Tamio Kato,Ryu; Ota,Jun
    Journal of Telecommunication Electronic and Computer Engineering, 9巻, 3号, 掲載ページ 205-209, 出版日 2017年, 査読付
    研究論文(学術雑誌), 英語
  • One-Handed Wearable sEMG Sensor for Myoelectric Control of Prosthetic Hands
    Yin-lai Jiang; Shintaro Sakoda; Masami Togane; Soichiro Morishita; Hiroshi Yokoi
    WEARABLE SENSORS AND ROBOTS, SPRINGER-VERLAG SINGAPORE PTE LTD, 399巻, No.56号, 掲載ページ 105-109, 出版日 2017年, 査読付, A novel sEMG (surface electromyography) sensor using polypyrrole-coated nonwoven fabric sheet as electrodes (PPy-electrode) is proposed for the disabled to control prosthetic limbs in daily life. The PPy-electrodes are sewed on an elastic band to guarantee closely contact to the skin thus to enable stable sEMG measurement with high signal-to-noise ratio. Furthermore, the sensor is highly customizable to fit for the size and the shape of the stump so that the disabled can wear the sensor by themselves. The performance of the proposed sensor is investigated by comparing with Ag/AgCl electrodes with electrolytic gel in an experiment to measure the sEMG from the same muscle fibers. The high correlation coefficient (0.87) between the sEMG measured by the two types of sensors suggests the effectiveness of the proposed sensor. The experiment to control myoelectric prosthetic hands showed that the disabled can use it with one hand to obtain sEMG signals for myoelectric control.
    研究論文(国際会議プロシーディングス), 英語
  • Development of New Cosmetic Gloves for Myoelectric Prosthetic Hand by Using Thermoplastic Styrene Elastomer
    Yoshiko Yabuki; Kazumasa Tanahashi; Suguru Hoshikawa; Tatsuhiro Nakamura; Ryu Kato; Yinlai Jiang; Hiroshi Yokoi
    INTELLIGENT AUTONOMOUS SYSTEMS 14, SPRINGER INTERNATIONAL PUBLISHING AG, 531巻, 掲載ページ 269-282, 出版日 2017年, 査読付, This paper reports on design and development of new cosmetic gloves for Myoelectric Prosthetic Hand which provides a realistic appearance and flexible motion of robot hands. The main design issues are divided into five as followings; appearance, gripping performance, durability, texture, flexibility. The appearance includes the shape, wrinkles, finger mark, nail, and color of the hand; the aim is to make these properties of the prosthetic hand as similar to those of the human hand as possible. The durability is evaluated by adaptabilities for daily living, and flexible materials without prevention from finger motion. Furthermore, the gripping performance is improved by the thickness map of palm which is well fit to the gripping object. The experiment shows the results of the performance test applied to the pick-and-place task by using powered prosthetic hand in order to evaluate total properties of the developed cosmetic gloves.
    研究論文(国際会議プロシーディングス), 英語
  • Development of a Myoelectric Hand Incorporating a Residual Thumb for Transmetacarpal Amputees
    Yuta Murai; Suguru Hoshikawa; Shintaro Sakoda; Yoshiko Yabuki; Masahiro Ishihara; Tatsuhiro Nakamura; Takehiko Takagi; Shinichiro Takayama; Yinlai Jiang; Hiroshi Yokoi
    INTELLIGENT AUTONOMOUS SYSTEMS 14, SPRINGER INTERNATIONAL PUBLISHING AG, 531巻, 掲載ページ 977-990, 出版日 2017年, 査読付, Restoring the hand functionality of partial amputees requires a myoelectric prosthetic hand, which is a robotic hand controlled by myoelectric signals from the skin surface and has the potential to restore human hand functionality. Most myoelectric hands have been developed for forearm amputees, while those for partial-hand amputees are few in number despite the higher numbers of the latter. Partial-hand amputees have limited hand functionality and cannot grasp andmanipulate various objects in a manner comparable to individuals with a healthy hand; thus, they require a myoelectric hand. In this study, design issues were identified, and three-dimensional computer-aided design was used to propose an integrated skeleton and housing with a supporting socket. A passive thumb mechanism with motion in the remaining part of the hand was developed where the motion control system is based on the amputee's muscles. An amputation system is proposed comprising mixed metacarpal and center-part cuts. A prototype was constructed, and its gripping functionality was evaluated. The results demonstrated an enhanced gripping performance compared to the non-use of prosthetics, which attests to the viability and effectiveness of the system.
    研究論文(国際会議プロシーディングス), 英語
  • Maintenance of Muscle Contraction Improves during Dynamic Exercise by Multi-channel Functional Electrical Stimulation with Time Shifting Stimulation
    Rintaro Kamihira; Misato Kasuya; Yinlai Jiang; Shunta Togo; Masao Sugi; Hiroshi Yokoi
    International Journal of Bioscience, Biochemistry and Bioinformatics, International Journal of Bioscience, Biochemistry and Bioinformatics, Volume 7巻, Number 1号, 掲載ページ 33-40, 出版日 2017年01月, 査読付
    研究論文(学術雑誌), 英語
  • Maintenance of muscle contraction improves during dynamic exercise by multi-channel functional electrical stimulation with time shifting stimulation
    Rintaro KAMIHIRA; Misato KASUYA; Yinlai JIANG; Shunta TOGO; Masao SUGI; Hiroshi YOKOI
    2016 International Conference on Biomedical Signal and Bioinformatics (ICBSB 2016), 2016 International Conference on Biomedical Signal and Bioinformatics (ICBSB 2016), **巻, 掲載ページ **-**, 出版日 2016年11月27日, 査読付
    研究論文(国際会議プロシーディングス), 英語
  • Development of Artificial Skin for the Myoelectric Prosthetic Hand by using Hyper Elastic Materials with tactile sensor
    Yoshiko Yabuki; Kazumasa Tanahashi; Yuta Suzuki; Tatsuhiro Nakamura; Ryu Kato; Yinlai Jiang; Hiroshi Yokoi
    The International Workshop on modern Science and Technology 2016(IWMST2016), 掲載ページ 26-32, 出版日 2016年11月01日, 査読付
    研究論文(国際会議プロシーディングス), 英語
  • Prosthetic Hand with Wire-Driven Force-Magnification Mechanism for Children
    Hesong Ye; Shintaro Sakoda; Yinlai Jiang; Soichiro Morishita; Hiroshi Yokoi
    The International Workshop on modern Science and Technology 2016(IWMST2016), 掲載ページ 40-45, 出版日 2016年11月01日, 査読付
    研究論文(国際会議プロシーディングス), 英語
  • 慢性期脳梗塞症例に対する4週間の神経筋電気刺激を用いたホームエクササイズによる歩行特性の変化 三次元動作解析装置を用いた検討
    久保田 雅史; 安竹 千秋; 神澤 朋子; 山村 修; 渡部 雄大; 今中 芙由子; 嶋田 誠一郎; 辻川 哲也; 岡沢 秀彦; 加藤 龍; 横井 浩史
    理学療法学, (公社)日本理学療法士協会, 43巻, Suppl.2号, 掲載ページ P-NV, 出版日 2016年10月, 査読付
    日本語
  • Induced sensorimotor brain plasticity controls pain in phantom limb patients
    Takufumi Yanagisawa; Ryohei Fukuma; Ben Seymour; Koichi Hosomi; Haruhiko Kishima; Takeshi Shimizu; Hiroshi Yokoi; Masayuki Hirata; Toshiki Yoshimine; Yukiyasu Kamitani; Youichi Saitoh
    NATURE COMMUNICATIONS, NATURE PUBLISHING GROUP, 7巻, No.13209号, 出版日 2016年10月, 査読付, The cause of pain in a phantom limb after partial or complete deafferentation is an important problem. A popular but increasingly controversial theory is that it results from maladaptive reorganization of the sensorimotor cortex, suggesting that experimental induction of further reorganization should affect the pain, especially if it results in functional restoration. Here we use a brain-machine interface (BMI) based on real-time magnetoencephalography signals to reconstruct affected hand movements with a robotic hand. BMI training induces significant plasticity in the sensorimotor cortex, manifested as improved discriminability of movement information and enhanced prosthetic control. Contrary to our expectation that functional restoration would reduce pain, the BMI training with the phantom hand intensifies the pain. In contrast, BMI training designed to dissociate the prosthetic and phantom hands actually reduces pain. These results reveal a functional relevance between sensorimotor cortical plasticity and pain, and may provide a novel treatment with BMI neurofeedback.
    研究論文(学術雑誌), 英語
  • Development of five-finger robotic hand using master-slave control for hand-assisted laparoscopic surgery
    Koki Yoshida; Hiroshi Yamada; Ryu Kato; Tatsuya Seki; Hiroshi Yokoi; Masaya Mukai
    2016 38th Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society (EMBC), 掲載ページ 5124-5127, 出版日 2016年08月16日, 査読付
    研究論文(国際会議プロシーディングス), 英語
  • A method for evaluation of dependency between diseased side and opposite side of hemiplegia patient during FES-Cycling by using transfer entropy
    Mai Nozakura; Soichiro Morishita; Misato Ohdaira; Yinlai Jiang; Hiroshi Yokoi
    The International Society of Electrophysiology and Kinesiology (ISEK) Congress, 掲載ページ Poster, 出版日 2016年07月08日
    研究論文(国際会議プロシーディングス), 英語
  • Development of new Cosmetic Gloves for Myoelectric Prosthetic Hand by using Thermoplastic Styrene Elastomer
    Yoshiko Yabuki; Kazumasa Tanahashi; Suguru Hoshikawa; Tatsuhiro; Nakamura; Ryu Kato; Yinkai Jiang; Hiroshi Yokoi
    The 14th International Conference on Intelligent Autonomous Systems, 01230899巻, 3号, 掲載ページ 177-185, 出版日 2016年07月05日, 査読付
    研究論文(国際会議プロシーディングス), 英語
  • The cortical adaptation monitoring system for leg press machine with FES induced biofeedback
    Misato Kasuya; Mai Nozakura; Soichiro Morishita; Yinlai Jiang; Masao Sugi; Ryu Kato; Hiroshi Yokoi
    The International Society of Electrophysiology and Kinesiology (ISEK) Congress, 掲載ページ **-**, 出版日 2016年07月, 査読付
    研究論文(国際会議プロシーディングス), 英語
  • Long-term bidirectional control in the thalamo-prefrontal synaptic plasticity possibly commanding neuraly ubiquitous "embodiment"
    Masatoshi Takita; Hiroshi Yokoi
    The 1st International Symposium on Embodied-Brain Systems Science(Emboss)2016, 掲載ページ **-**, 出版日 2016年05月08日, 査読付
    研究論文(国際会議プロシーディングス), 英語
  • 身体を拡張する筋電義手:"障害"を再定義するテクノロジーの実現を目指して
    粕谷 昌宏; 加藤 龍; 高木 岳彦; 伊藤 寿美夫; 高山 真一郎; 横井 浩史
    情報管理, 国立研究開発法人 科学技術振興機構, 58(2015)巻, 12号, 掲載ページ 887-899, 出版日 2016年03月01日, 招待, 本稿では,身体機能を補完する義手と,身体を拡張する義手について述べる。まず,身体機能を補完する義手として,これまでに用いられてきた義手の種類や構成要素,動作原理を解説する。特に,義手の中でも近年注目されている,筋電義手について詳しく記述する。筋電義手の歴史は半世紀以上前までさかのぼるが,その制御方法は長らく革新されてこなかった。そのため,近年登場してきた多自由度の筋電義手においては,制御が複雑で使用者の負担となっていた。これに対し,多自由度の筋電義手でも,直感的で簡便な制御を可能とする,新たな制御方法が実用化されつつある。その研究動向について解説し,そのうえで,この新たな制御方法が実用化されることにより,身体を拡張する義手として,今後社会がどのように変化していくかを述べる。本稿では,最新の筋電義手の動向を,研究段階のものから実用段階のものまで広く解説する。
    研究論文(学術雑誌), 日本語
  • Real-Time Control of a Neuroprosthetic Hand by Magnetoencephalographic Signals from Paralysed Patients
    Ryohei Fukuma; Takufumi Yanagisawa; Youichi Saitoh; Koichi Hosomi; Haruhiko Kishima; Takeshi Shimizu; Hisato Sugata; Hiroshi Yokoi; Masayuki Hirata; Yukiyasu Kamitani; Toshiki Yoshimine
    SCIENTIFIC REPORTS, NATURE PUBLISHING GROUP, 6巻, Article number: 21781号, 出版日 2016年02月, 査読付, Neuroprosthetic arms might potentially restore motor functions for severely paralysed patients. Invasive measurements of cortical currents using electrocorticography have been widely used for neuroprosthetic control. Moreover, magnetoencephalography (MEG) exhibits characteristic brain signals similar to those of invasively measured signals. However, it remains unclear whether noninvasively measured signals convey enough motor information to control a neuroprosthetic hand, especially for severely paralysed patients whose sensorimotor cortex might be reorganized. We tested an MEG-based neuroprosthetic system to evaluate the accuracy of using cortical currents in the sensorimotor cortex of severely paralysed patients to control a prosthetic hand. The patients attempted to grasp with or open their paralysed hand while the slow components of MEG signals (slow movement fields; SMFs) were recorded. Even without actual movements, the SMFs of all patients indicated characteristic spatiotemporal patterns similar to actual movements, and the SMFs were successfully used to control a neuroprosthetic hand in a closed-loop condition. These results demonstrate that the slow components of MEG signals carry sufficient information to classify movement types. Successful control by paralysed patients suggests the feasibility of using an MEG-based neuroprosthetic hand to predict a patient's ability to control an invasive neuroprosthesis via the same signal sources as the noninvasive method.
    研究論文(学術雑誌), 英語
  • 先天性前腕欠損(横軸形成障害)のための乳幼児用筋電義手の開発―乳幼児の多様な断端部形状に適応可能なセンサ一体型ソケットの開発―
    高花 謙一; 村井 雄太; 日吉 祐太郎; 叶 鶴松; 矢吹 佳子; 姜 銀来; 加藤 龍; 高木 岳彦; 高山 真一郎; 横井 浩史
    ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集, 一般社団法人 日本機械学会, 2016巻, 掲載ページ 1P1-14a4, 出版日 2016年, Electromyogram (EMG) signals represent the electric potentials on the surfaces of muscles. These signals may be applied for controlling prosthetic replacements such as a prosthetic hand. This paper treats on application of EMG prosthetic hand for congenital defects. The experimental product of EMG prosthetic hand is developed for the subjects under 5 years old. The main problem of experimental product is a design issue of socket of amputee. The socket needs to support all weight of prosthetic hand and object of handling. Furthermore, EMG sensor electrodes are needed to be attached on the surface of amputee side firmly, in order to avoid noise. Therefore this paper proposes new socket design by using conductive polymer and flexible fabric. The experimental result shows that the prototype socket is applied for infant amputees and succeeded to grasping and releasing small object and holding big heavy object by using EMG prosthetic hand.
    日本語
  • 先天性前腕欠損(横軸形成障害)のための乳幼児用義手の開発―乳幼児の手を模した超小型・軽量単自由度ロボットハンドの開発―
    村井 雄太; 日吉 祐太郎; 高花 謙一; 叶 鶴松; 矢吹 佳子; 姜 銀来; 加藤 龍; 高木 岳彦; 高山 真一郎; 横井 浩史
    ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集, 一般社団法人 日本機械学会, 2016巻, 掲載ページ 2A1-14a3, 出版日 2016年, In this paper presents the result of developed robot hand for grasping and manipulating objects as prosthesis by using 3D printing. Author's group develops myoelectric hand for infants which are amputee with transverse deficiencies. A robot hand is required ultra-small, ultra-light, grasping force similar with infant's grasping force and less discomfort movement of hand. As the result, we have developed ultra-light robot hand which is same grip force and pinch force comparing with conventional hands. Specifications of the robot hand shows; size is similar with 2 years old child, weight is 50g ( with no cosmetic globe), 70g( with cosmetic globe), grasp force is about 18.6N. Finally, we have verified usefulness of robot hand for myoelectric hand for infant, by conducting the experiments about mechanical performance and subject experiment.
    日本語
  • 運動トレーニングシステムのための表面電気刺激による情報提示手法の検討
    桑原 昂士; 大平 美里; 杉 正夫; 森下 壮一郎; 横井 浩史
    精密工学会学術講演会講演論文集, 公益社団法人 精密工学会, 2016巻, 掲載ページ 885-886, 出版日 2016年, 現在,運動トレーニングやリハビリテーションなどにおいて,訓練効果を高めるために,目標運動との差異を被験者にフィードバックすることが提案されている.本研究では,目標運動との差異のフィードバックのための情報提示手段として機能的電気刺激を利用することを新たに提案し,ペダルの踏込運動を利用して提案手法の有効性を検証する.
    日本語
  • Shoulder Joint Control Method for Smart Prosthetic Arm Based on Surface EMG Recognition
    Dianchun Bai; Chunyu Xia; Junyou Yang; Shouxian Zhang; Yinlai Jiang; Hiroshi Yokoi
    2016 IEEE INTERNATIONAL CONFERENCE ON INFORMATION AND AUTOMATION (ICIA), IEEE, 掲載ページ 1267-1272, 出版日 2016年, 査読付, This paper aims to upper limb amputees with limited motion function characteristic, based on surface myoelectric (sEMG) signal that are detectable from skin surface upper limb shoulder motion angle recognition is studied to judge for shoulder movement intention so that patients can leave the autonomy of motion control prosthetic arm. For sEMG feature extraction and pattern-recognition, two target muscle which pectorals and deltoid sEMG of subjects are collected by surface electrodes. On the basis of filtering process, sEMG root mean square (RMS) value is extracted. According to the relevance of sEMG in position of shoulder movement, sEMG characteristic values are selected as input of BP neural network and shoulder angle signal as its output. A relationship between the joint angle and sEMG signals is established. The motion control experiment is implemented with a laboratory smart prosthetic arm. The results experiment show that the neural network model can well reflect the relationship between EMG and shoulder angle.
    研究論文(国際会議プロシーディングス), 英語
  • Development of five-finger robotic hand using master-slave control for hand-assisted laparoscopic surgery
    Koki Yoshida; Hiroshi Yamada; Ryu Kato; Tatsuya Seki; Hiroshi Yokoi; Masaya Mukai
    2016 38TH ANNUAL INTERNATIONAL CONFERENCE OF THE IEEE ENGINEERING IN MEDICINE AND BIOLOGY SOCIETY (EMBC), IEEE, 掲載ページ 5124-5127, 出版日 2016年, 査読付, This study aims to develop a robotic hand as a substitute for a surgeon's hand in hand-assisted laparoscopic surgery (HALS). We determined the requirements for the proposed hand from a surgeon's motions in HALS. We identified four basic behaviors: "power grasp," "precision grasp," "open hand for exclusion," and "peace sign for extending peritoneum. "The proposed hand had the minimum necessary DOFs for performing these behaviors, five fingers as in a human's hand, a palm that can be folded when a surgeon inserts the hand into the abdomen, and an arm for adjusting the hand's position. We evaluated the proposed hand based on a performance test and a physician's opinions, and we confirmed that it can grasp organs.
    研究論文(国際会議プロシーディングス), 英語
  • Hybrid EEG-EOG System for Intelligent Prosthesis Control based on Common Spatial Pattern Algorithmd
    Junyou Yang; Xiaoying Su; Dianchun Bai; Yinlai Jiang; Hiroshi Yokoi
    2016 IEEE INTERNATIONAL CONFERENCE ON INFORMATION AND AUTOMATION (ICIA), IEEE, 掲載ページ 1261-1266, 出版日 2016年, 査読付, A newly brain computer interaction (BCI) system which combined electrooculography (EOG) with electroencephalography (EEG) was designed and realized to make prosthesis control with multicontrol commands come true. Based on two different imaginary tasks, time-frequency spectrum and brain topographic mapping were used to analyze and validate event related synchronization/desychronization (ERS/ERD). Obviously frequency band of EEG is chosen based on common spatial pattern (CSP) algorithm, and then support vector machine (SVM) were implemented to classify data's characteristics. In order to improve the performance of BCI system, the EOG signals caused by eye movements and EEG signals of ERS/ERD were simultaneously provided as the input of hybrid BCI system. In the lab environment, the proposed system was tested on a multi-functional robotic prosthesis. The robot is light in weight and low in power consumption. Taking advantage of both EOG and EEG, recognition accuracy of entire system reaches 91.1%. The experiments results show that feature information of EEG signal which is evoked by motor imagery have obvious spatial specificity. This hybrid system can recognize different motions of the upper limb, whereas the task can be executed effectively and operator controls the prosthesis easily as their own arm.
    研究論文(国際会議プロシーディングス), 英語
  • Recognition System of Finger Motion Pattern Based on AR Model Coefficient Estimation
    Dianchun Bai; Shouxian Zhang; Junyou Yang; Yinlai Jiang; Hiroshi Yokoi
    2016 IEEE INTERNATIONAL CONFERENCE ON INFORMATION AND AUTOMATION (ICIA), IEEE, 掲載ページ 1249-1254, 出版日 2016年, 査読付, A new type of finger articulation angle recognition system based on surface electromyography (sEMG) signals were established. Especially, velocities of fingers can be effectively predicted with a few sEMG channels. This paper mainly collected the sEMG signals during forefinger motions which are slow, medium and fast velocities, respectively. A new method were proposed which acquired more accurate estimate of the velocity variations of the finger. Firstly, fast Independent Component Analysis (FastICA) algorithm based on the largest negative entropy was used to predict the acquired signals, and then separate effective operation of the signals. Then autoregressive (AR) parameter model U-C algorithm was used to extract characteristic coefficient. Finally, a RBF neural network was designed, and the input is computational AR characteristic coefficient, the outputs are three different velocities of fingers motion. The experiment data were collected from healthy subjects' four muscles including Index finger extensor(IFE), Middle finger extensor (MFE), Palmaris Longus (PL) and the flexor carpi (FC). RBF neural network was used as a classifier to classification and recognition different finger movement action, and a satisfactory results has achieved.
    研究論文(国際会議プロシーディングス), 英語
  • Large Scale Indoor 3D Mapping Using RGB-D Sensor
    Xiaoxiao Zhu; Qixin Cao; Hiroshi Yokoi; Yinlai Jiang
    INTELLIGENT ROBOTICS AND APPLICATIONS, ICIRA 2016, PT I, SPRINGER INT PUBLISHING AG, 9834巻, 掲載ページ 313-321, 出版日 2016年, 査読付, 3D Mapping using RBG-D sensor is a hot topic in the robotic field. This paper proposes a sub-map stitching method to build map in the large scale indoor environment. We design a special landmark, and place it in the environment. Every sub-map contains those landmarks, and then can be stitched by BA optimization. The result shows that the map error is blow 1 % in a room with the dimensions of 13 m x 8 m.
    研究論文(国際会議プロシーディングス), 英語
  • Force-Magnification Mechanism with Artificial Tendon Sheath for Myoelectric Prosthetic Hand for Children
    Hesong Ye; Xiang Feng; Yoshiko Yabuki; Shunta Togo; Yinlai Jiang; Hiroshi Yokoi
    2016 IEEE INTERNATIONAL CONFERENCE ON ROBOTICS AND BIOMIMETICS (ROBIO), IEEE, 掲載ページ 533-538, 出版日 2016年, 査読付, Myoelectric prosthetic hands (MPH) for children are being studied to meet with the need of children with upper limb deficiency. The MPH for children developed in a previous study was lack of stability and mechanical adaptability, and could not be controlled to meet with variable scenes in real life. We therefore developed a steady mechanism to ensure its mechanical stability, and conducted a pick-and-place experiment to verify its practical performance. Furthermore, we designed a bionic mechanism to enhance its mechanical adaptability. The mechanism mimicking human ligaments of tendon sheath makes it possible that the MPH's finger can bend fast with small torque while approaching to the object, and slowly increase grasp torque after touching the object. To enable the mechanism to exert proper range of torque, the dynamics of the mechanism was analyzed. We also conducted a mechanics experiment to verify its mechanical adaptability.
    研究論文(国際会議プロシーディングス), 英語
  • FESleeve: A Functional Electrical Stimulation System with Multi-electrode Array for Finger Motion Control
    Tianqu Shao; Xiang Li; Hiroshi Yokoi; Dingguo Zhang
    INTELLIGENT ROBOTICS AND APPLICATIONS, ICIRA 2016, PT II, SPRINGER INT PUBLISHING AG, 9835巻, 掲載ページ 191-199, 出版日 2016年, 査読付, Functional electrical stimulation (FES) is frequently used for recovering upper limb functions in patients with central nervous system lesions. However, some typical problems exist such as comfort, selectivity, fatigue and convenience when applying this technology. Targeting these problems, we developed a functional electrical stimulation system with multi-electrode array, called FESleeve, for finger motion control. With smaller size in electrode design, the system was capable of targeting and stimulating muscles related with specific finger movements more precisely, meanwhile improving selectivity. For easy use, the overall system was designed to be sleeve-shape and can be easily fixed on the forearm. Special stimulation configuration was designed to alleviate sting feelings and muscle fatigue. Experiments were conducted on 4 healthy subjects and 3 stroke patients with upper limb deficits. Results show that the system was able to induce desirable finger movements, such as single finger flexing and finger bending. No negative effects of the system were found in the experiments.
    研究論文(国際会議プロシーディングス), 英語
  • Identification of fragmented letters through minimum-distance interpolation
    Ryohei Fukuma; Takufumi Yanagisawa; Youichi Saitoh; Koichi Hosomi; Haruhiko Kishima; Takeshi Shimizu; Hisato Sugata; Hiroshi Yokoi; Masayuki Hirata; Yukiyasu Kamitani; Toshiki Yoshimine
    Therapeutic Research, 37巻, 8号, 掲載ページ 795-802, 出版日 2016年, 査読付, Humans can identify partly occluded objects such as fragmented letters and the process involved could be considered as a common ability to discriminate, for example, between animal camouflage and jungle surroundings. The present study found that the same mechanism is responsible for visual identifying fragmented letters. Psychological experiments showed that individuals with normal vision most frequently imagined the shortest-linear links when observing three points corresponding to the vertices of virtualscalene triangles. Computer simulation also showed that multiple lines between pixels in close proximity remaining within the fragments with randomly removed pixels reproduced the shapes of original letters. Therefore, these results suggest that fragmented letters can be identified via linkages of spontaneously-induced illusory lines that interpolate elements remaining in close proximity within the visual system of the brain.
    研究論文(学術雑誌), 英語
  • 脳神経科学からライフサポートへの期待と展望
    横井浩史
    日本神経回路学会誌, 日本神経回路学会, 23(2016)巻, No. 4号, 掲載ページ 127-128, 出版日 2016年, 査読付, 招待
    研究論文(学術雑誌), 日本語
  • Development of a Novel Post-Processing Algorithm for Myoelectric Pattern Classification
    Masahiro Kasuya; Ryu Kato; Hiroshi Yokoi
    Transactions of Japanese Society for Medical and Biological Engineering, Japan Soc. of Med. Electronics and Biol. Engineering, 53巻, 4号, 掲載ページ 217-224, 出版日 2015年12月10日, 査読付, This paper describes a novel post-processing algorithm for electromyographic (EMG) pattern classification, for use with myoelectric prosthetic hands. Amputees have difficulties controllingmultiple degrees of freedom, but there is an increasingnumber of prosthetic hands with multiple degrees of freedom. Generally, an increasingnumber of classes decreases the classification accuracy. Artificial neural networks have been used for EMG pattern classification in previous studies. The proposed post-processingalg orithm stores the temporal sequence of classifications from the EMG pattern classification algorithm, and runs a second classification based on the sequential patterns. We compared the accuracy of the output before and after the post-processingstep. In our experiment, we set the trainingtime of the EMG pattern classification algorithm to 1 s for each class, and used three channels of surface EMG signals. We selected 7 and 9 classes of EMG patterns, and recorded the output every 10-20 ms. The classification accuracy improved by 11.5% with 7 classes, and 17.7% with 9 classes. The overall accuracy of the proposed system was 82.5% for 9 classes and 92.9% for 7 classes. With the adequately high classification accuracy and other features(small number of EMG channels and short trainingtime ), the proposed method is potentially suitable for practical use with prosthetic hands.
    研究論文(学術雑誌), 日本語
  • 基本把持機能を有する簡易型筋電義手の開発と評価
    星川英; 迫田辰太郎; 山野井佑介; 加藤龍; 森下壮一郎; 中村達弘; 關達也; 姜銀来; 横井浩史
    知能と情報, 27巻, 6号, 掲載ページ 885-897, 出版日 2015年12月, 査読付
    研究論文(学術雑誌), 日本語
  • 時系列情報を用いた筋電パターン識別精度向上フィルタの提案
    粕谷昌宏; 加藤龍; 横井浩史
    生体医工学誌, 53巻, 4号, 掲載ページ 217-224, 出版日 2015年10月, 査読付
    研究論文(学術雑誌), 日本語
  • fNIRS-based analysis of temporal changes of brain activation during long-term conditioning with functional electrical stimulation
    Misato Ohdaira; Tomoko Kamisawa; Soichiro Morishita; Yinlai Jiang; Masao Sugi; Osamu Yamamura; Hiroshi Yokoi
    international Convention on Rehabilitation Engineering&Assistive Technology(i-CREATe) 2015, 掲載ページ P4.3, 出版日 2015年08月11日, 査読付
    研究論文(国際会議プロシーディングス), 英語
  • Closed-Loop Control of a Neuroprosthetic Hand by Magnetoencephalographic Signals
    Ryohei Fukuma; Takufumi Yanagisawa; Shiro Yorifuji; Ryu Kato; Hiroshi Yokoi; Masayuki Hirata; Youichi Saitoh; Haruhiko Kishima; Yukiyasu Kamitani; Toshiki Yoshimine
    PLOS ONE, PUBLIC LIBRARY SCIENCE, 10巻, 7号, 出版日 2015年07月, 査読付, Objective
    A neuroprosthesis using a brain-machine interface (BMI) is a promising therapeutic option for severely paralyzed patients, but the ability to control it may vary among individual patients and needs to be evaluated before any invasive procedure is undertaken. We have developed a neuroprosthetic hand that can be controlled by magnetoencephalographic (MEG) signals to noninvasively evaluate subjects' ability to control a neuroprosthesis.
    Method
    Six nonparalyzed subjects performed grasping or opening movements of their right hand while the slow components of the MEG signals (SMFs) were recorded in an open-loop condition. The SMFs were used to train two decoders to infer the timing and types of movement by support vector machine and Gaussian process regression. The SMFs were also used to calculate estimated slow cortical potentials (eSCPs) to identify the origin of motor information. Finally, using the trained decoders, the subjects controlled a neuroprosthetic hand in a closed-loop condition.
    Results
    The SMFs in the open-loop condition revealed movement-related cortical field characteristics and successfully inferred the movement type with an accuracy of 75.0 +/- 12.9% (mean +/- SD). In particular, the eSCPs in the sensorimotor cortex contralateral to the moved hand varied significantly enough among the movement types to be decoded with an accuracy of 76.5 +/- 10.6%, which was significantly higher than the accuracy associated with eSCPs in the ipsilateral sensorimotor cortex (58.1 +/- 13.7%; p = 0.0072, paired two-tailed Student's t-test). Moreover, another decoder using SMFs successfully inferred when the accuracy was the greatest. Combining these two decoders allowed the neuroprosthetic hand to be controlled in a closed-loop condition.
    Conclusions
    Use of real-time MEG signals was shown to successfully control the neuroprosthetic hand. The developed system may be useful for evaluating movement-related slow cortical potentials of severely paralyzed patients to predict the efficacy of invasive BMI.
    研究論文(学術雑誌), 英語
  • Engineering approach for functional recovery based on body image adjustment by using biofeedback of electrical stimulation
    Hiroshi Yokoi; Yuki Sato; Minako Suzuki; Yoshiko Yabuki; Tatsuhiro Nakamura; Takashi Mori; Soichiro Morishita; Ryu Kato; Osamu Yamamura; Masafumi Kubota; Tomoko Kamisawa; Chiaki Igarashi; Tadashi Isa; Tatsuya Umeda; Hidenori Watanabe; Yukio Nishimura; Katsunori Ikoma; Tamaki Miyamoto
    Clinical Systems Neuroscience, Springer Japan, 掲載ページ 203-247, 出版日 2015年01月01日, 査読付, This chapter reports on a biomedical robotic collaborative approach for neuroprosthesis based on body image adjustment. The body image and homunculus show a stable relationship between the brain and a sensor and the motor allocation of the human body. The body schema conceptually explains the relationship between the brain and the body movement. In recent times, a novel concept of functional recovery of motion based on biofeedback to connect the intentions of motion and the sensory input has attracted considerable attention. This chapter describes adaptable EMG prosthetic hand experiments that show that the sensory motor cortex indicates the human intentions of motion through synchronized proprioceptive sensor inputs. This illusion induces strange activities in the sensory motor area according to the synchronous biofeedback. Biofeedback using an interference-driven electrical stimulation (ES) device is proposed, and the experimental results show that the somatic reflex stimulation realizes muscular control and neural rehabilitation in patients with sensor–motor coordination disruption. Furthermore, the proposed device can be applied for the rehabilitation of paralysis due to stroke
    it has functions for changing the stimulation parameters and controlling many channels in order to adapt to various types of paralysis and to support complex movements such as grasping, standing, and walking. For neuroprosthesis applications, the desired relationship between the stimulation and intention of motion is synchronous and can be controlled by using an electrical switch to control the ES.
    論文集(書籍)内論文, 英語
  • Grasping-posture classification using myoelectric signal on hand pre-shaping for natural control of myoelectric hand
    Daiki Suzuki; Yusuke Yamanoi; Hiroshi Yamada; Ko Wakita; Ryu Kato; Hiroshi Yokoi
    2015 IEEE INTERNATIONAL CONFERENCE ON TECHNOLOGIES FOR PRACTICAL ROBOT APPLICATIONS (TEPRA), IEEE, **巻, **号, 出版日 2015年, 査読付, A stationary grasping posture is classified in the control method of an electromyogram prosthetic hand. This grasping posture is static, such as an open hand posture, and one in which the operator of an electromyogram prosthetic hand intentionally continues muscular contraction. In classifying the stationary grasping posture, a movement delay of the robot hand occurs, which feels unnaturally to the operator. To solve these problems, authors propose a method that predicts a grasping posture using the surface electromyogram (sEMG) of low muscle contraction power in hand pre-shaping. In this paper, our research on the performance of grasping posture classification using sEMG for naturally reaching for and grasping an object is presented. Experimental results demonstrate that when the sEMG amplitude peaks in hand pre-shaping, it is useful in classifying the grasping posture.
    研究論文(国際会議プロシーディングス), 英語
  • fNIRS-based analysis of brain activation with knee extension induced by functional electrical stimulation
    Misato Ohdaira; Tomoko Kamisawa; Soichiro Morishita; Yinlai Jiang; Osamu Yamamura; Hiroshi Yokoi
    WORLD CONGRESS ON MEDICAL PHYSICS AND BIOMEDICAL ENGINEERING, 2015, VOLS 1 AND 2, SPRINGER INT PUBLISHING AG, 51巻, 掲載ページ 1137-1141, 出版日 2015年, 査読付, Patients suffering from paralysis due to aging, accidents, or brain injuries are increasing worldwide. Consequently, there is a compelling need for effective methods for the recovery of motor functions. The involvement of brain plasticity has been suggested effective and previous studies have reported that lost motor function and efficiency due to brain damage can be regained by repeatedly increasing and decreasing brain activation. Functional electrical stimulation (FES) has shown its effectiveness in the recovery of motor function. Brain activity usually decreases with the improvement of muscle control by FES. This study investigated the generality of brain responses during rehabilitation with FES in order to elucidate the recovery mechanism. We monitored the brain activity of one healthy subject with fNIRS over a ten-day period (one experiment per day) during which the knee joint movement was induced by FES with different parameters. The subject was seated in the chair of a leg extension device (Fig. 1). The measurement regions covered the primary motor cortex and the somatosensory cortex with transmitters and receivers shown in the right of Fig. 1. Receiver No. 5 in Fig. 1 was positioned on the Cz of the international 10-20 system. We stimulated his left quadriceps muscle with the FES device for 4 seconds. The results suggest that the observed increases and decreases of brain activity induced by FES are common (Fig. 2). It is suggested that increasing and decreasing brain activation was evoked by long-term FES stimulation. Further research is needed to examine greater numbers of healthy subjects and patients suffering from paralysis to determine the optimum stimulation parameters for brain activation to involve brain plasticity.
    研究論文(国際会議プロシーディングス), 英語
  • Analysis and Optimization of Novel Post-processing Method for Myoelectric Pattern Recognition
    Masahiro Kasuya; Hiroshi Yokoi; Ryu Kato
    PROCEEDINGS OF THE IEEE/RAS-EMBS INTERNATIONAL CONFERENCE ON REHABILITATION ROBOTICS (ICORR 2015), IEEE, 掲載ページ 985-990, 出版日 2015年, 査読付, This paper describes a novel post-processing step for an electromyogram (EMG) pattern classification algorithm that is used in the control of myoelectric prosthetic hands. Amputees often find it difficult to control multiple degrees of freedom, but increasing numbers of prosthetic hands have multiple degrees of freedom. In general, larger numbers of classes tend to reduce the classification accuracy, and artificial neural networks have been used in previous studies for EMG pattern classification. The proposed post-processing algorithm stores the temporal sequence of classifications from the EMG pattern classification algorithm, and then runs a second classification based on the sequential patterns. We compared the output accuracy before and after the post-processing step. In our experiment, we set the training time for the EMG pattern classification algorithm to 1 s for each class, and used three channels of surface EMG signals. We considered nine EMG pattern classes, and recorded the output every 10-20 ms. We then analyzed the proposed algorithm and found seven classes to be the number required for optimal performance. The overall accuracy of the proposed system was 90.0% for seven classes and 89.8% for nine classes. The classification accuracy improved by 12.5% when using seven classes, and by 21.2% when using nine classes. We believe that this level of classification accuracy and other elements (the number of EMG channels and the training time) are sufficient for practical use with prosthetic hands.
    研究論文(国際会議プロシーディングス), 英語
  • Structure Design for a Two-DoF Myoelectric Prosthetic Hand to Realize Basic Hand Functions in ADLs
    Suguru Hoshigawa; Yinlai Jiang; Ryu Kato; Soichiro Morishita; Tatsuhiro Nakamura; Yoshiko Yabuki; Hiroshi Yokoi
    2015 37TH ANNUAL INTERNATIONAL CONFERENCE OF THE IEEE ENGINEERING IN MEDICINE AND BIOLOGY SOCIETY (EMBC), IEEE, 掲載ページ 4781-4784, 出版日 2015年, 査読付, Prosthetic hands are desired by those who have lost a hand or both hands not only for decoration but also for the functions to help them with their activities of daily living (ADL). Prosthetic robotic hands that are developed to fully realize the function of a human hand are usually too expensive to be economically available, difficult to operate and maintain, or over heavy for longtime wearing. The aim of this study is therefore to develop a simplified prosthetic hand (sim-PH), which is to be controlled by myoelectric signals from the user, to realize the most important grasp motions in ADL by trading off the cost and performance. This paper reports the structure design of a two-DoF sim-PH with two motors to drive the CM joint of the thumb and the interlocked MP joints of the other four fingers. In order to optimize the structure, the model of the sim-PH was proposed based on which 7 sim-PHs with different structural parameters were manufactured and tested in a pick-and-place experiment. Correspondence analysis of the experimental results clarified the relationship between the hand functions and the shapes of fingers.
    研究論文(国際会議プロシーディングス), 英語
  • Pinch-Force-Magnification Mechanism of Low Degree of Freedom EMG Prosthetic Hand for Children
    Hesong Ye; Shintaro Sakoda; Yinlai Jiang; Soichiro Morishita; Hiroshi Yokoi
    2015 37TH ANNUAL INTERNATIONAL CONFERENCE OF THE IEEE ENGINEERING IN MEDICINE AND BIOLOGY SOCIETY (EMBC), IEEE, 掲載ページ 2466-2469, 出版日 2015年, 査読付, EMG prosthetic hands are being extensively studied for the disabled who need them not only for cosmesis but also for the functions to help them with basic daily activities. However, most EMG prosthetic hands are developed for adults. Since the early use of prosthetic hands is important for the children to accept and adapt to them, we are developing low degrees of freedom (DoF) prosthetic hand that is suitable for children. Due to the limited size of a child's hand, the servo motor which drives the MP joint are small-sized and low-power. Hence, a pinch-force-magnification mechanism is required to improve the pinch force of the EMG prosthetic hand. In this paper we designed a wire-driven mechanism which can magnify pinch force by increasing the length of the MP joint's moment arm. Pinch force measurement experiment validated that the pinch force of the prosthetic hand with the mechanism is more than twice of that of the hand with direct drive.
    研究論文(国際会議プロシーディングス), 英語
  • Selective Linear-Regression Model for Hand Posture Discrimination and Grip Force Estimation using Surface Electromyogram Signals
    Yusuke Yamanoi; Soichiro Morishita; Ryu Kato; Hiroshi Yokoi
    2015 37TH ANNUAL INTERNATIONAL CONFERENCE OF THE IEEE ENGINEERING IN MEDICINE AND BIOLOGY SOCIETY (EMBC), IEEE, 掲載ページ 4812-4815, 出版日 2015年, 査読付, This paper proposes the method of hand posture discrimination and grip force estimation by means of Selective Linear-Regression Model. Generally, myoelectric hands which discriminate hand posture and estimate grip force at the same time result in unsatisfying results because of complication of EMG signals. Therefore, most of myoelectric hands can control either the force or the posture. However, the proposed method is able to discriminate hand posture and to estimate grip force simultaneously while the accuracy results are achieved. In experiments, EMG signals were measured while hand posture and grip force were changing. As a result, it appears that EMG features increase monotonically with grip force. In addition, increasing forms of EMG features are different on each posture. Based on these experimental results, the authors propose the method for both discriminating hand posture and estimating grip force by means of several linear-regression models which utilize the relationship between the grip force and EMG features on each posture. To evaluate the effectiveness of this method, the failure rates of discrimination and the estimation errors of the proposed method were employed. The results indicate that failure rates and estimation errors are improved significantly.
    研究論文(国際会議プロシーディングス), 英語
  • A Highly Usable and Customizable sEMG Sensor for Prosthetic Limb Control Using Polypyrrole-coated Nonwoven Fabric Sheet
    Yinlai Jiang; Shintaro Sakoda; Masami Togane; Soichiro Morishita; Baoliang Lu; Hiroshi Yokoi
    2015 IEEE SENSORS, IEEE, Nov,1-4号, 掲載ページ 811-814, 出版日 2015年, 査読付, A novel sEMG (surface electromyography) sensor using polypyrrole-coated nonwoven fabric sheet as electrodes (PPy-electrode) is proposed for the disabled to control prosthetic limbs in daily life. The PPy-electrodes are sewed on an elastic band to guarantee closely contact to the skin thus to enable stable sEMG measurement with high signal-to-noise ratio. Furthermore, the sensor is highly customizable to fit for the size and the shape of the stump so that the disabled can wear the sensor by themselves. The performance of the proposed sensor is investigated by comparing with Ag/AgCl electrodes with electrolytic gel in an experiment to measure the sEMG from the same muscle fibers. The high correlation coefficient (0.84) between the sEMG measured by the two types of sensors suggests the effectiveness of the proposed sensor. The experiment of sEMG patter recognition to control myoelectric prosthetic hands showed that the PPy-electrodes are as effective as Ag/AgCl electrodes to measure sEMG signals for practical myoelectric control.
    研究論文(国際会議プロシーディングス), 英語
  • Brain-machine interface to control a prosthetic arm with monkey ECoGs during periodic movements
    Soichiro Morishita; Keita Sato; Hidenori Watanabe; Yukio Nishimura; Tadashi Isa; Ryu Kato; Tatsuhiro Nakamura; Hiroshi Yokoi
    FRONTIERS IN NEUROSCIENCE, FRONTIERS RESEARCH FOUNDATION, 8巻, Article 417号, 掲載ページ 1-9, 出版日 2014年12月, 査読付, Brain-machine interfaces (BMIs) are promising technologies for rehabilitation of upperlimb functions in patients with severe paralysis. We previously developed a BMI prostheticarm for a monkey implanted with electrocorticography(ECoG) electrodes, and trained it in a reaching task. The stability of the BMI prevente correct movements due to misclassification of ECoG patterns. As a trade-off for the stability, however, the latecy (the time gap between the monkey's actual motion and the prosthetic arm movement) was about 200ms. Therefore , in this study, We aimed to improve the response time of the BMI prosthetic arm. We focused on the generatio of a trigger event by decoding muscle activity in order to predict integrated electromyograms (iEMGS) from the ECoGs. We verified the achievability of our method by conducting a performance test of the achievability of our method by conducting performance test of the proposed with actual achieved iEMGS eliminated the time delay. in addition, We found that motor intention is better reflected by muscle activity estimated from brain activity rather tahn actual muscle activity. Therefore, We propose that using predicted iEMGS to guide arm movements results delay and excellent performance.
    研究論文(学術雑誌), 英語
  • Cortical patterns and functional recovery in chronic stroke patients by functional electrical stimulation
    Masafumi Kubota; Osamu Yamamura; Tomoko Kamisawa; Chiaki Igarashi; Yudai Watabe; Seiichiro Shimada; Tetsuya Tsujikawa; Hidehiko Okazawa; Ryu Kato; Hiroshi Yokoi; Kenzo Uchida; Hisatoshi Baba
    American Society of Neurorehabilitation Annual Meeting, 掲載ページ Poster21, 出版日 2014年11月, 査読付, 電気刺激リハビリによるリハビリ効果をPETにより明らかにした論文である。

    片麻痺患者3名に対して4週間の電気刺激リハビリを行った結果, M1,S1領域に強い賦活が見られ,下肢筋力評価に関するリハビリ指標も向上したことを明らかにした。
    研究論文(学術雑誌), 英語
  • Effect of burst stimulation by high frequency biphasic square-wave pulse on cortical perfusion after stroke: A pilot study
    Osamu Yamamura; Tomoko Kamisawa; Masahumi Kubota; Chiaki Igarashi; Yudai Watabe; Seiichiro Shimada; Tetsuya Tsujikawa; Hidehiko Okazawa; Ryu Kato; Hiroshi Yokoi; Kenzo Uchida; Hisatoshi Baba; Tadanori Hamano; Yasunari Nakamoto
    American Society of Neurorehabilitation Annual Meeting, **巻, **号, 出版日 2014年11月, 査読付
    研究論文(国際会議プロシーディングス), 英語
  • 人の精密な手指機能を再建する五指型筋電義手
    加藤龍; 横井浩史
    精密工学会誌, 公益社団法人 精密工学会, 80巻, 3号, 掲載ページ 259-264, 出版日 2014年03月, 査読付
    研究論文(学術雑誌), 日本語
  • Development of Five-Finger Multi-DoF Myoelectric Hands with a Power Allocation Mechanism
    Tatsuya Seki; Tatsuhiro Nakamura; Ryu Kato; Soichiro Morishita; Hiroshi Yokoi
    Journal of Mechanics Engineering and Automation 4, DAVID PUBLISHING, 掲載ページ 97-105, 出版日 2014年02月25日, 査読付
    研究論文(学術雑誌), 英語
  • 急性期脳梗塞患者に対する歩行中の機能的電気刺激治療が歩容及び内側感覚運動皮質へのヘモグロビン濃度へ及ぼす即時的効果
    久保田 雅史; 山村 修; 神澤 朋子; 五十嵐 千秋; 松尾 英明; 成瀬 寛亮; 嶋田 誠一郎; 加藤 龍; 横井 浩史; 内田 研造; 馬場 久敏
    理学療法学, (公社)日本理学療法士協会, Vol.41巻, No.1号, 掲載ページ 13-20, 出版日 2014年02月20日, 査読付, 【目的】本研究の目的は、急性期脳梗塞患者に対する歩行中の機能的電気刺激(functional electrical Stimulation:FES)が運動学的・運動力学的歩行パラメータおよび内側感覚運動皮質(medial sensorimotor cortices:mSMC)のヘモグロビン濃度に及ぼす即時的影響を検証することである。【方法】対象は発症後14日以内の脳梗塞患者8名とし、FESは遊脚期に前脛骨筋を、立脚後期に腓腹筋を刺激した。歩行パターンの変化は三次元動作解析システムを用い、mSMCのヘモグロビン濃度変化は近赤外線分光法を用いて計測した。【結果】FES実施前と比較してFES実施中に、歩行速度や、麻痺側立脚期の股関節屈曲モーメント、膝関節伸展モーメントおよび足関節底屈モーメントが有意に上昇し、FES終了後にも持続した。また、FES実施中の非損傷側mSMCの酸素化ヘモグロビン濃度は、FES非実施時と比較して加速期・定速期とも有意に低下していた。【結論】FESは麻痺側立脚期の支持性向上や麻痺側立脚後期のroll-off機能向上といった歩行パターンを変化させ、さらに非損傷側mSMCの過剰な脳活動を抑制している可能性が示された。(著者抄録)
    研究論文(学術雑誌), 日本語
  • 基本3種の把持姿勢をとる2自由度筋電義手の指形状に応じた機能の評価
    星川 英; 加藤 龍; 森下 壮一郎; 中村 達弘; 關 達也; 姜 銀来; 横井 浩史
    日本知能情報ファジィ学会 ファジィ システム シンポジウム 講演論文集, 日本知能情報ファジィ学会, 30巻, 掲載ページ 694-697, 出版日 2014年, 筋電義手は上肢切断患者等の上肢機能を再建するものである.多様な日常生活動作を可能にするためには筋電義手の動作自由度は高い方が良い.しかしながら,動作自由度を増やすほど義手の重量は増加する.義手の重量が増すと使用者にとって大きな負担となる.したがって,動作自由度を最低限に抑えて軽量化を図る必要がある.これまでの研究で我々は,連動する示指と中指のMP関節と,母指CM関節との2自由度で3種の把持姿勢(握力把握,精密把握,側面把握)を可能とする義手を開発している.これにより,日常生活に必要とされる手の動作の85%が実現可能である.この義手は,母指CM関節を対立させた状態で示指と中指を屈曲させたときに指尖が合うような指の形状にすることで,上記3種の把持姿勢が可能になっている.しかしながら,特に各指の関節角が,把持可能な物体の形状や把持力などの把持機能に大きな影響を及ぼすにも関わらず,これまでは経験的に形状を決定していた.そのために,把持機能に応じた義手の設計ができないという問題があった.これを解決するには,義手の形状をモデル化し,把持機能との関係を明らかにする必要がある.以上のことから本研究では,実現したい把持機能に応じた義手の設計を可能にするための義手のモデル化およびそれに応じた把持機能の検証を行う.具体的には,まず指の関節角度を設計パラメータとして,複数の2自由度義手を作成し,実機を用いた引抜力測定実験を行った.さらに,物体を把持するときの正確さや容易さの評価をするために,Pick-and-Place実験を行った.なおこの実験は,日常生活における機能を評価するために,日常生活で把持する頻度の高い物体を選定して行った.その結果,指の曲げ角度の大きい義手は,把持した物体を保持する力は強いが物体の把持は困難になる傾向があった.一方,指の曲げ角度の小さい義手は,保持力は弱いものの物体の把持は容易になる傾向があった.
    日本語
  • Electrocorticographic control of a prosthetic hand in paralyzed patients ecog control of a prosthetic hand
    Takufumi Yanagisawa; Masayuki Hirata; Youichi Saitoh; Haruhiko Kishima; Kojiro Matsushita; Tetsu Goto; Ryohei Fukuma; Hiroshi Yokoi; Yukiyasu Kamitani; Toshiki Yoshimine
    Biosystems and Biorobotics, Springer International Publishing, 6巻, 掲載ページ 95-103, 出版日 2014年, 査読付, Paralyzed patients would benefit from movement restoration afforded by electrocorticography (ECoG)–controlled prosthetics. However, it is unclear whether ECoG signals from chronically paralyzed patients provide sufficient motor information and, if they do, whether they can be used for prosthetic control. We recorded ECoG signals from sensorimotor cortices of 12 patients with various degrees of sensorimotor impairment executing or attempting to execute simple hand movements. Time-frequency and decoding analyses were performed with the patients’ ECoG signals. In all patients, the high gamma power of the ECoG signals during movements clearly responded to different movement types and could be used to successfully discriminate them. However, classification accuracies were significantly lower in severely impaired patients. Finally, some patients used the method to control a prosthetic arm in real time. ECoG signals appear useful for prosthetic arm control and may provide clinically feasible motor restoration for paralyzed patients.
    論文集(書籍)内論文, 英語
  • 筋電制御型の義手
    横井浩史; 矢吹佳子; 關達也; 中村達弘; 森下壮一郎; 加藤龍; 高木岳彦; 高山真一郎
    バイオメカニズム学会誌, バイオメカニズム学会, Vol.38巻, No.1号, 掲載ページ 39-46, 出版日 2014年01月, 査読付, 筋電は,筋収縮を促す神経信号の一種であり,筋膜上を伝搬する電位の波である.近年,筋電を用いてロボットを制御するような応用研究が盛んに行われるようになってきており,電気・電子工学や情報・通信工学,機械・ロボット工学などの分野で大きな進歩を見せている.また,医学と工学の連携も進みつつあり,運動と感覚の機能再建に向けた最先端技術の応用研究も現実味を帯びてきた.本論は,筋電位を入力信号として用いた義手開発の現状について,多自由度の制御に関するトピックスを中心として最新の研究成果をまとめた.
    研究論文(学術雑誌), 日本語
  • Tendon Drive Finger Mechanisms for an EMG Prosthetic Hand with Two Motors
    Xu Yong; Xiaobei Jing; Yinlai Jiang; Hiroshi Yokoi; Ryu Kato
    2014 7TH INTERNATIONAL CONFERENCE ON BIOMEDICAL ENGINEERING AND INFORMATICS (BMEI 2014), IEEE, 掲載ページ 568-572, 出版日 2014年, 査読付, EMG prosthetic hands are being extensively studied to meet with the need of the millions of physical disabilities who have lost a hand or both hands. But for most of existing multi-degree of freedom EMG prosthetic hands, shortcomings such as low intensity, high price, et al., have blocked them from practical realization. Low-degree freedom EMG prosthetic hand with high performance is therefore desired to solve these problems. The aim of this study is to optimize the low-freedom degree EMG prosthetic hand based on utilization rate of human hand's joints in daily life. We used two motors to realize the rotary motions of CM joints and three kinds of tendon drive mechanism of MP joints. The low-freedom degree EMG prosthetic hand can also complete powerful grasp, precise grasp and lateral grasp which account for 85% hand motions in daily life. Stress analysis is also performed to guarantee safety in daily use. Finally, a pick-and-place experiment was conducted to evaluate the designs.
    研究論文(国際会議プロシーディングス), 英語
  • A Low-Degree of Freedom EMG Prosthetic Hand with Nails and Springs to Improve Grasp Ability
    Xiaobei Jing; Xu Yong; Yinlai Jiang; Hiroshi Yokoi; Ryu Kato
    2014 7TH INTERNATIONAL CONFERENCE ON BIOMEDICAL ENGINEERING AND INFORMATICS (BMEI 2014), IEEE, 掲載ページ 562-567, 出版日 2014年, 査読付, There are millions of people who have lost a hand or both hands due to acquired amputation or congenital limb deficiencies. In order to improve their quality of life, electromyogram (EMG) prosthetic hands have been developed to compensate for some daily activities which a cosmetic glove cannot do. However, most EMG prosthetic hands pursue the ability of motions by multi-degree of freedom mechanisms that lead to the shortcomings, such as low intensity, high cost, overweight, and maintenance difficulties at the same time. The development of low-degree of freedom EMG prosthetic hand with high performance is therefore very practical and important. We have developed an EMG prosthetic hand with two motors to realize the rotary motions which account for 85% hand motions in daily life. In this study, we improve the mechanism of the hand with springs to connect the fingers to the palm and artificial nails equipped on top of the fingers. Experimental results show a significant improvement of grasp ability, especially for the tiny objects.
    研究論文(国際会議プロシーディングス), 英語
  • Development and Evaluation of Simplified EMG Prosthetic Hands
    Yinlai Jiang; Shintaro Sakoda; Suguru Hoshigawa; Hesong Ye; Yoshiko Yabuki; Tatsuhiro Nakamura; Masahiro Ishihara; Takehiko Takagi; Shinichiro Takayama; Hiroshi Yokoi
    2014 IEEE INTERNATIONAL CONFERENCE ON ROBOTICS AND BIOMIMETICS IEEE-ROBIO 2014, IEEE, 掲載ページ 1368-1373, 出版日 2014年, 査読付, Millions of physical disabilities, who have lost a hand or both hands, are in need of prosthetic hands not only for decoration but also for the functions to help them with basic daily activities. Although EMG prosthetic hands are being extensively studied to satisfy this need, most of them are too expensive to be economically available, difficult to operate and maintain by a user him/herself, or over heavy for longtime wearing. The aim of this study is therefore to develop a simplified EMG prosthetic hand (sim-EMGPH) to solve these problems. The sim-EMGPH consists of five parts: a lightweight robotic hand with two motors to realize the most frequent hand activities, a highly stretchable cosmetic glove with little load on the motors, an EMG measurement system including sensors with high wearability made of soft conductive materials, a controller implemented by a 32-bit microprocessor which performs EMG signal processing, pattern recognition, and motor control, and a human-friendly tablet interface for the user to operate the sim-EMGPH by him/herself. We manufactured three sim-EMGPHs for three subjects: two with congenital upper limb deficiency and one with upper limb amputation. Free task experiments showed that the subjects could operate the sim-EMGPHs by themselves to perform basic activities of daily living. Limitations revealed and improvement plans are also discussed in this paper.
    研究論文(国際会議プロシーディングス), 英語
  • Approximate Model for Interactive-Tendon Driven Mechanism of a Multiple-DoFs Myoelectric Prosthetic Hand
    Tatsuya Seki; Yinlai Jiang; Hiroshi Yokoi
    2014 IEEE INTERNATIONAL CONFERENCE ON ROBOTICS AND BIOMIMETICS IEEE-ROBIO 2014, IEEE, 掲載ページ 999-1004, 出版日 2014年, 査読付, For practical use, a myoelectric prosthetic hand needs to (1) have a human-like structure, (2) be lightweight, (3) have multiple degrees of freedom (DoFs), and (4) have a high grip force. We have developed a myoelectric prosthetic hand with an interactive-tendon driven mechanism. This paper describes the control method by which the interactive-tendon driven mechanism produces fine and precise actions, as well as an approximate model for the control method. The approximate model was developed based on a geometry model and an equilibrium model for the joint torque. Experimental results show that the joint motions of the actual robotic hand are controlled with errors of between 9 and 15% using the approximate model.
    研究論文(国際会議プロシーディングス), 英語
  • Force Estimation by Surface Electromyography during Functional Electrical Stimulation
    Yuki Shimizu; Masao Sugi; Misato Ohdaira; Soichiro Morishita; Tatsuhiro Nakamura; Ryu Kato; Hiroshi Yokoi
    2014 IEEE INTERNATIONAL CONFERENCE ON ROBOTICS AND BIOMIMETICS IEEE-ROBIO 2014, IEEE, 掲載ページ 1345-1350, 出版日 2014年, 査読付, In recent years, a rehabilitation method in which a quadriplegic person can perform training without a therapist has been proposed, and studies that use functional electrical stimulation (FES) have been promoted. However, FES induces muscle contractions that tend to be stronger than voluntary contractions, and hence increases the muscle load too easily. Accordingly, the resultant excessive contractions induce early muscle fatigue. Therefore, the state of muscle fatigue must be determined to prevent injury during rehabilitation. Here we employed surface electromyography (SEMG) to estimate the muscle force. We confirmed that the estimation method in a previous study, which filters out noise due to FES, is applicable to SEMG signals during FES. Consequently, we suggest that the aforementioned estimation method may be used during FES.
    研究論文(国際会議プロシーディングス), 英語
  • ロボティクスによる上肢運動機能再建のためのBMI
    森下壮一郎; 横井浩史
    週刊医学のあゆみ, Vol.246巻, No.13号, 掲載ページ 1117-1122, 出版日 2013年09月01日, 査読付
    研究論文(学術雑誌), 日本語
  • Brain-machine interface using brain surface electrodes: Real-time robotic control and a fully implantable wireless system
    Masayuki Hirata; Takufumi Yanagisawa; Kojiro Matsushita; Hisato Sugata; Yukiyasu Kamitani; Takafumi Suzuki; Hiroshi Yokoi; Tetsu Goto; Morris Shayne; Youichi Saitoh; Haruhiko Kishima; Mitsuo Kawato; Toshiki Yoshimine
    Assistive Technologies: Concepts, Methodologies, Tools, and Applications, IGI Global, 掲載ページ 1535-1548, 出版日 2013年08月31日, 査読付, The brain-machine interface (BMI) enables us to control machines and to communicate with others, not with the use of input devices, but through the direct use of brain signals. This chapter describes the integrative approach the authors used to develop a BMI system with brain surface electrodes for real-time robotic arm control in severely disabled people, such as amyotrophic lateral sclerosis patients. This integrative BMI approach includes effective brain signal recording, accurate neural decoding, robust robotic control, a wireless and fully implantable device, and a noninvasive evaluation of surgical indications.
    論文集(書籍)内論文, 英語
  • 硬膜下電位からのサル捕食運動中の状態判別とロボットアーム動作決定
    佐藤圭太; 森下壮一郎; 加藤龍; 横井浩史; 梅田達也; 渡辺秀典; 西村幸男; 伊佐正
    日本ロボット学会誌, 31巻, 1号, 掲載ページ 1-9, 出版日 2013年01月, 査読付
    研究論文(学術雑誌), 日本語
  • 手指リハビリテーション用FM干渉型電気刺激
    横井浩史; 加藤龍; 森下壮一郎; 中村達弘
    Medical Science Dijest, Vol 39(2)巻, 掲載ページ 56-57, 出版日 2013年01月
    研究論文(学術雑誌), 日本語
  • Development of five-finger multi-DoF myoelectric hands with a power allocation mechanism
    Tatsuya Seki; Tatsuhiro Nakamura; Ryu Kato; Soichiro Morishita; Hiroshi Yokoi
    Proceedings - IEEE International Conference on Robotics and Automation, 掲載ページ 2054-2059, 出版日 2013年, 査読付, For use as five-finger myoelectric hands in daily living, robotic hands must be 1) lightweight and human sized as well as possess 2) human-like multiple degrees of freedom (DoF) and a high grip force. The compatibility of these requirements is a trade-off
    ideal robotic hands have yet to sufficiently satisfy both these requirements. Herein a power allocation mechanism is proposed to improve the grip force without increasing the size or weight of robotic hands using redundant DoF during pinching motions. Additionally, this mechanism is applied to an actual five-finger myoelectric hand, which can make seven types of motions that are necessary for activities of daily living (ADL) and realizes about a 60% improvement in fingertip force, allowing three fingers to pinch objects exceeding 1 kg. © 2013 IEEE.
    研究論文(国際会議プロシーディングス), 英語
  • Robust grip force estimation under electric feedback using muscle stiffness and electromyography for powered prosthetic hand
    Masahiro Kasuya; Masatoshi Seki; Kazuya Kawamura; Yo Kobayashi; Masakatsu G. Fujie; Hiroshi Yokoi
    2013 IEEE INTERNATIONAL CONFERENCE ON ROBOTICS AND AUTOMATION (ICRA), IEEE, 掲載ページ 93-98, 出版日 2013年, 査読付, Powered prosthetic hands are becoming increasingly functional through sensory feedback.
    However, when using electrical stimulation as sensory feedback for electromyographic (EMG) prosthetics, stimulation artifacts may cause EMG data noise. Electrical stimulation and EMG measurements are therefore performed using time-division methods in rehabilitation facilities. Under time-division methods, EMG levels cannot be acquired at the stimulation time. Highly functional prosthetic hands that can estimate grip force, however, use advanced signal processing and require detailed EMG information. EMG measuring cycle expansion may make grip force estimation unstable. We therefore developed a grip force estimation system using muscle stiffness and EMG as the estimation source signals. The estimation system consists of a muscle stiffness sensor, an EMG sensor and an estimation algorithm. We chose a tray holding task for the system evaluation. A weight is dropped on the tray and subjects are expected to control the tray's attitude. Grip force, EMG, and muscle stiffness are measured, and the measured and estimated grip forces are compared. The proposed algorithm estimates grip force with an error of just 18[N], which is 30% smaller than in EMG-only methods. The system response time is lower than human mechanical reaction time, validating the effectiveness of the proposed method.
    研究論文(国際会議プロシーディングス), 英語
  • Discrimination Analysis and Movement Decision of the prosthesis of the Monkey ECoGs Data Associated with Self-feeding Motions
    Keita Sato; Soichiro Morishita; Yukio Nishimura; Hidenori Watanabe; Ryu Kato; Atsushi Nambu; Tadashi Isa; Hiroshi Yokoi
    Triangle Symposium on Advanced ICT 2012 (TriSAI 2012), 掲載ページ SJ19, 出版日 2012年09月, 査読付
    研究論文(国際会議プロシーディングス), 英語
  • 人を支えるロボティクス -ロボット技術の進歩が人とロボットとの距離を極限まで縮めることへの期待と不安-
    横井 浩史
    精密工学会誌, 公益社団法人 精密工学会, 第78巻, 8号, 掲載ページ 653-657, 出版日 2012年08月, 査読付
    研究論文(学術雑誌), 日本語
  • Parameter optimization of surface electrical stimulation for movement assistance in joints of extremities
    Takashi Mori; Tatsuya Seki; Ryu Kato; Soichiro Morishita; Osamu Yamamura; Hiroshi Yokoi
    XIXth Congress of the International Society of Electrophysiology & Kinesiology, PMRE_P1.4巻, 出版日 2012年07月, 査読付
    研究論文(国際会議プロシーディングス), 英語
  • Electrocorticographic Control of a Prosthetic Arm in Paralyzed Patients
    Takufumi Yanagisawa; Masayuki Hirata; Youichi Saitoh; Haruhiko Kishima; Kojiro Matsushita; Tetsu Goto; Ryohei Fukuma; Hiroshi Yokoi; Yukiyasu Kamitani; Toshiki Yoshimine
    ANNALS OF NEUROLOGY, WILEY, 71巻, 3号, 掲載ページ 353-361, 出版日 2012年03月, 査読付, Objective: Paralyzed patients may benefit from restoration of movement afforded by prosthetics controlled by electrocorticography (ECoG). Although ECoG shows promising results in human volunteers, it is unclear whether ECoG signals recorded from chronically paralyzed patients provide sufficient motor information, and if they do, whether they can be applied to control a prosthetic.Methods: We recorded ECoG signals from sensorimotor cortices of 12 patients while they executed or attempted to execute 3 to 5 simple hand and elbow movements. Sensorimotor function was severely impaired in 3 patients due to peripheral nervous system lesion or amputation, moderately impaired due to central nervous system lesions sparing the cortex in 4 patients, and normal in 5 patients. Time frequency and decoding analyses were performed with the patients' ECoG signals.Results: In all patients, the high gamma power (80-150Hz) of the ECoG signals during movements was clearly responsive to movement types and provided the best information for classifying different movement types. The classification performance was significantly better than chance in all patients, although differences between ECoG power modulations during different movement types were significantly less in patients with severely impaired motor function. In the impaired patients, cortical representations tended to overlap each other. Finally, using the classification method in real time, a moderately impaired patient and 3 nonparalyzed patients successfully controlled a prosthetic arm.Interpretation: ECoG signals appear useful for prosthetic arm control and may provide clinically feasible motor restoration for patients with paralysis but no injury of the sensorimotor cortex. ANN NEUROL 2012;71:353-361
    研究論文(学術雑誌), 英語
  • Motor Restoration Based on the Brain-Machine Interface Using Brain Surface Electrodes: Real-Time Robot Control and a Fully Implantable Wireless System
    Masayuki Hirata; Kojiro Matsushita; Takufumi Yanagisawa; Tetsu Goto; Shayne Morris; Hiroshi Yokoi; Takafumi Suzuki; Takeshi Yoshida; Fumihiro Sato; Osamu Sakura; Yukiyasu Kamitani; Toshiki Yoshimine
    ADVANCED ROBOTICS, VSP BV, 26巻, 3-4号, 掲載ページ 399-408, 出版日 2012年, The brain-machine interface (BMI) is a new approach to the man-machine interface, which enables us to control machines and to communicate with others without input devices, but directly using brain signals. We describe our integrative approach to develop a BMI system using brain surface electrodes for motor and communication control in severely disabled people. This includes effective brain signal recording, accurate neural decoding, robust robot control, a wireless fully implantable device, a non-invasive evaluation of surgical indications, etc. In addition, the inspection and addressing of neuroethical issues is indispensible when undertaking work in this field. (C) Koninklijke Brill NV, Leiden and The Robotics Society of Japan, 2012
    研究論文(学術雑誌), 英語
  • Quantitative estimation of muscle fatigue on cyclic handgrip tasks
    Yewguan Soo; Masao Sugi; Hiroshi Yokoi; Tamio Arai; Ryu Kato; Jun Ota
    INTERNATIONAL JOURNAL OF INDUSTRIAL ERGONOMICS, ELSEVIER SCIENCE BV, 42巻, 1号, 掲載ページ 103-112, 出版日 2012年01月, 査読付, A recovery model is proposed to represent the relationship between the muscle fatigue and the rest time. Three experiments were conducted at 50% MVC with the contraction time of 10 s, 30 s and 50 s. Every experiment consists of 5 handgrip tasks with different rest interval. The maximal isometric forces during the pre-fatigue and post-fatigue were recorded to compute the muscle fatigue developed from each handgrip tasks. An exponential function is used to model the relationship between the muscle recovery and rest interval. With this model, the amount of muscle fatigue that is recovered given the rest duration can be estimated. The results suggest that the rate of muscle recovery is correlated to the degree of muscle fatigue at any particular moment, regardless the contraction level or contraction time of the tasks. It is demonstrated that the performance is not significant improved by increasing the number of experiments during calibration process. After that, the recovery model is integrated with the existing fatigue index proposed previously. This is then evaluated on cyclic handgrip tasks. The results show that during the high repetitive motion tasks, the effect of muscle recovery is essential to be taken into consideration for quantifying the degree of muscle fatigue. In average, the estimation error is between 5% MVC, comparing between the estimated value and the force loss measured using dynamometer. This concludes the effectiveness of utilizing force loss as the index to quantify the muscle fatigue and recovery. (C) 2011 Elsevier B.V. All rights reserved.
    研究論文(学術雑誌), 英語
  • The Effects of Delay Time Elements in Myoelectric Prosthetic Hand
    Tatsuhiro Nakamura; Ryu Kato; Hiroshi Yokoi
    2012 PROCEEDINGS OF SICE ANNUAL CONFERENCE (SICE), SOC INSTRUMENT CONTROL ENGINEERS JAPAN, 掲載ページ 597-601, 出版日 2012年, 査読付, One of the important factors of this system is that the prosthetic hand could respond to the amputee's intensions within the time which don't cause the failure of task. But myoelectric prosthetic hand has many element of delay time in each component. In this paper, the acceptable delay time in myoelectric prosthetic hand is validated by two kinds of time critical tasks execution with various conditions: catch ball task and target grasp in fMRI environment. By the catch ball task, rapid response to the estimated intension is not necessary lead to the good performance and by fMRI analysis, only short response time could be satisfy the simultaneous activated regions.
    研究論文(国際会議プロシーディングス), 英語
  • Development of real-time muscle stiffness sensor and estimation algorithm for subtle EMG prosthetic hand control
    Masahiro Kasuya; Masatoshi Seki; Kazuya Kawamura; Yo Kobayashi; Masakatsu G. Fujie; Hiroshi Yokoi
    IWMST2012, 掲載ページ 116-121, 出版日 2012年, 査読付
    研究論文(国際会議プロシーディングス), 英語
  • Quantitative estimation of muscle fatigue on cyclic handgrip tasks
    Yewguan Soo; Masao Sugi; Hiroshi Yokoi; Tamio Arai; Ryu Kato; Jun Ota
    INTERNATIONAL JOURNAL OF INDUSTRIAL ERGONOMICS, ELSEVIER SCIENCE BV, 42巻, 1号, 掲載ページ 103-112, 出版日 2012年01月, 査読付, A recovery model is proposed to represent the relationship between the muscle fatigue and the rest time. Three experiments were conducted at 50% MVC with the contraction time of 10 s, 30 s and 50 s. Every experiment consists of 5 handgrip tasks with different rest interval. The maximal isometric forces during the pre-fatigue and post-fatigue were recorded to compute the muscle fatigue developed from each handgrip tasks. An exponential function is used to model the relationship between the muscle recovery and rest interval. With this model, the amount of muscle fatigue that is recovered given the rest duration can be estimated. The results suggest that the rate of muscle recovery is correlated to the degree of muscle fatigue at any particular moment, regardless the contraction level or contraction time of the tasks. It is demonstrated that the performance is not significant improved by increasing the number of experiments during calibration process. After that, the recovery model is integrated with the existing fatigue index proposed previously. This is then evaluated on cyclic handgrip tasks. The results show that during the high repetitive motion tasks, the effect of muscle recovery is essential to be taken into consideration for quantifying the degree of muscle fatigue. In average, the estimation error is between 5% MVC, comparing between the estimated value and the force loss measured using dynamometer. This concludes the effectiveness of utilizing force loss as the index to quantify the muscle fatigue and recovery. (C) 2011 Elsevier B.V. All rights reserved.
    研究論文(学術雑誌), 英語
  • Small-sized and Lightweight Slip Detection Sensor System for Prosthetic Hand
    Seiichi Teshigawara; Satoru Shimizu; Daisuke Yamagishi; Yosuke Suzuki; Hiroshi Yokoi; Makoto Shimojo
    15th International Conference on Mechatronics Technology (ICMT2011), 出版日 2011年11月, 査読付, BEST STUDENT PAPER AWARD
    研究論文(国際会議プロシーディングス), 英語
  • A tracking method of multiple moving objects for animal watch sensor systems - Measures for random mobility and the problem with connection and separation -
    Dongji Nan; Soichiro Morishita; Hiroshi Yokoi
    SICE Annual Conference 2011, 掲載ページ 1991-1994, 出版日 2011年09月, 査読付
    研究論文(国際会議プロシーディングス), 英語
  • Real-time control of a prosthetic hand using human electrocorticography signals
    Takufumi Yanagisawa; Masayuki Hirata; Youichi Saitoh; Tetsu Goto; Haruhiko Kishima; Ryohei Fukuma; Hiroshi Yokoi; Yukiyasu Kamitani; Toshiki Yoshimine
    JOURNAL OF NEUROSURGERY, AMER ASSOC NEUROLOGICAL SURGEONS, 114巻, 6号, 掲載ページ 1715-1722, 出版日 2011年06月, 査読付, Object. A brain-machine interface (BMI) offers patients with severe motor disabilities greater independence by controlling external devices such as prosthetic arms. Among the available signal sources for the BMI, electrocorticography (ECoG) provides a clinically feasible signal with long-term stability and low clinical risk. Although ECoG signals have been used to infer arm movements, no study has examined its use to control a prosthetic arm in real time. The authors present an integrated BMI system for the control of a prosthetic hand using ECoG signals in a patient who had suffered a stroke. This system used the power modulations of the ECoG signal that are characteristic during movements of the patient's hand and enabled control of the prosthetic hand with movements that mimicked the patient's hand movements.
    Methods. A poststroke patient with subdural electrodes placed over his sensorimotor cortex performed 3 types of simple hand movements following a sound cue (calibration period). Time-frequency analysis was performed with the ECoG signals to select 3 frequency bands (1-8. 25-40, and 80-150 Hz) that revealed characteristic power modulation during the movements. Using these selected features. 2 classifiers (decoders) were trained to predict the movement state that is. whether the patient was moving his hand or not and the movement type based on a linear support vector machine. The decoding accuracy was compared among the 3 frequency bands to identify the most informative features. With the trained decoders. novel ECoG signals were decoded online while the patient performed the same task without cues (free-run period). According to the results of the real-time. decoding. the prosthetic hand mimicked the patient's hand movements.
    Results. Offline cross-validation analysis of the ECoG data measured during the calibration period revealed that the state and movement type of the patient's hand were predicted with an accuracy of 79.6% (chance 50%) and 68.3% (chance 33.3%). respectively. Using the trained decoders, the onset of the hand movement was detected within 0.37 +/- 0.29 seconds of the actual movement. At the detected onset timing. the type of movement was inferred with an accuracy of 69.2%. In the free-run period, the patient's hand movements were faithfully mimicked by the prosthetic hand in real time.
    Conclusions. The present integrated BMI system successfully decoded the hand movements of a poststroke patient and controlled a prosthetic hand in real time. This success paves the way for the restoration of the patient's motor function using a prosthetic arm controlled by a BMI using ECoG signals. (DOI: 10.3171/2011.1.JNS101421)
    研究論文(学術雑誌), 英語
  • 五指ハンド筋電義手のための制御システム
    中村 達弘; 加藤 龍; 森下 壮一郎; 横井 浩史
    まぐね(日本磁気学会学会誌), 6巻, 4号, 掲載ページ 206-212, 出版日 2011年05月, 査読付
    研究論文(学術雑誌), 日本語
  • 拘縮指の伸展姿勢を維持するための治具を用いた手指リハビリテーション支援装置の装着法
    酒井 康行; 加藤 龍; 横井 浩史
    精密工学会学術講演会講演論文集, 公益社団法人 精密工学会, 2011巻, 掲載ページ 497-498, 出版日 2011年, 近年,手指麻痺患者のリハビリを目的とした様々な福祉機器が提案されているが,麻痺指の屈曲拘縮が原因で,使用者は煩雑な装着作業を必要とされる.本研究では,屈曲状態にある指に対し,支点が連続的に変化するテコの原理と,添え木としての作用により,伸展姿勢の維持を容易に実現する補助具を開発した.補助具を用いた装置の装着実験において,所要時間は延長したが,麻痺者の主観評価では装着の煩雑さは低減したと評価された.
  • Walking assistance by functional clothes with highly elastic fabric
    Akio Shizukai; Tatsuya Seki; Ryu Kato; Soichiro Morishita; Tatsuhiro Nakamura; Hiroshi Yokoi
    2011 IEEE/ASME INTERNATIONAL CONFERENCE ON ADVANCED INTELLIGENT MECHATRONICS (AIM), IEEE, 掲載ページ 673-676, 出版日 2011年, 査読付, We proposed a novel approach to walking assistance by using functional clothes with highly elastic fabric. This strategy can achieve walking assistance without external forces generated by an actuator. In order to examine the effectiveness of the proposed approach, we produced a functional girdle and assessed the extent to which it assisted the hip flexor muscles. We confirmed that the load on the hip flexor muscles decreased during hip flexion while subjects wore the functional clothes.
    研究論文(国際会議プロシーディングス), 英語
  • Development of Mobile Controller for EMG Prosthetic Hand with Tactile Feedback
    Taketomo Hirata; Tatsuhiro Nakamura; Ryu Kato; Soichiro Morishita; Hiroshi Yokoi
    2011 IEEE/ASME INTERNATIONAL CONFERENCE ON ADVANCED INTELLIGENT MECHATRONICS (AIM), IEEE, 掲載ページ 110-115, 出版日 2011年, 査読付, In this paper, we introduce a mobile controller for a five-fingered myoelectric prosthetic hand with tactile feedback. When constructing a system for use in daily life, the following design requirements should be satisfied: 1) limitations on the total weight of the system; 2) sufficient degrees of freedom of motion; and 3) sufficient sensory feedback information for the result of the interaction with circumstance. At first, we limited the degrees of operations for the wrist motion and switching operations, because too many degrees of freedom cause an increase in overall weight. Next, we constructed the controller, which has a suitable processing performance with mobile PC and microcomputer. Moreover, for lightweight tactile feedback system, we employed the technique of Phantom Sensation (PS) with only two electrodes. Finally, we discuss the appropriate parameter combinations for PS.
    研究論文(国際会議プロシーディングス), 英語
  • Internal security issues related to automatic system malfunction and a model to explain foresight of experts and non-experts
    Soichiro Morishita; Hiroshi Yokoi
    Journal of Disaster Research, Fuji Technology Press, 6巻, 5号, 掲載ページ 498-505, 出版日 2011年, 査読付, Accidents or malfunctions in automatic systems often raise questions about the possibility of the system's designer being able to foresee such problems. In general, the opinions of experts are given more credence than the opinions of non-experts. If objective evidence shows that a malfunction could not have been foreseen even by experts, the possibility of prediction is assumed to have not been possible. Experts can make a proper decision based on expertise related to the automatic machine coverage. However, non-experts might underestimate the coverage and become careful about handling of the system. When a malfunction that an expert cannot foresee occurs in such a situation, and results agree by chance with the forecast of a non-expert, engineers are questioned beyond reason about their "responsibility" - a trend particularly marked in relation to computer systems. As described in this paper, the case in which an Okazaki City Library user was arrested is an appropriate case study for this problem. Given the perspective of design of automatic machines and engineering ethics, we discuss it as an internal security issue.
    研究論文(学術雑誌), 英語
  • 歩行運動補助のための反射運動系の電気刺激装置開発
    横井 浩史; 山村 修; 小林 康孝; 加藤 龍; 中村 達弘; 森下 壮一郎
    BRAIN and NERVE, 62巻, 11号, 掲載ページ 1227-1238, 出版日 2010年11月, 査読付, This paper is a summary of the biofeedback technology for the reflex electrical stimulation device to assist walking. The experiments showed that electrical stimulation resulted in prominent stimulation with less habituation. The research elements were an input-type brain machine interface (BMI), functional magnetic resonance imaging (f-MRI) analysis to detect brain activity, multi-channel electrical stimulation, reflex stimulation for muscle contraction, and an adaptive rehabilitation fitting to the walking gate. The results showed that neuro rehabilitation may be attained by the integration of these research elements.
    研究論文(学術雑誌), 日本語
  • Estimation of handgrip force using frequency-band technique during fatiguing muscle contraction
    Yewguan Soo; Masao Sugi; Hiroshi Yokoi; Tamio Arai; Masataka Nishino; Ryu Kato; Tatsuhiro Nakamura; Jun Ota
    JOURNAL OF ELECTROMYOGRAPHY AND KINESIOLOGY, ELSEVIER SCI LTD, 20巻, 5号, 掲載ページ 888-895, 出版日 2010年10月, 査読付, In this paper, we propose a force estimation model to compute the handgrip force from SEMG signal during fatiguing muscle contraction tasks. The appropriate frequency range was analyzed using various combinations of a wavelet scale, and the highest accuracy was achieved at a range from 242 to 365 Hz. After that, eight healthy individuals performed a series of static (70%, 50%, 30%, and 20% MVC) and dynamic (0-50% MVC) muscle contraction tasks to evaluate the performance of this technique in comparison with that of former method using the Root Mean Square of the SEMG signal. Both methods had comparable results at the beginning of the experiments, before the onset of muscle fatigue. However, differences were clearly observed as the degree of muscle fatigue began to increase toward the endurance time. Under this condition, the estimated handgrip force using the proposed method improved from 17% to 134% for static contraction tasks and 40% for dynamic contraction tasks. This study overcomes the limitation of the former method during fatiguing muscle contraction tasks and, therefore, unlocks the potential of utilizing the SEMG signal as an indirect force estimation method for various applications. (C) 2009 Elsevier Ltd. All rights reserved.
    研究論文(学術雑誌), 英語
  • 習熟度を考慮した自己組織的動作識別法の構築
    北 佳保里; 加藤 龍; 横井 浩史
    日本ロボット学会誌, The Robotics Society of Japan, 28巻, 7号, 掲載ページ 783-791, 出版日 2010年09月, 査読付, The purpose of this research is to discriminate many motions using EMG signal for prosthetic application's control. The basic idea of this study is that, the current degree of proficiency, i.e., how well the application is operated by a user is to be analyzed from bio-signal closely related to human motor process, and control rule is generated depending on the proficiency level. Thus, our proposed system consists of two parts: estimation of user's proficiency level using EMG signal, and motion classification using self-organized clustering. In the experiment, users trained to discriminate motions using our proposed system, and then they all were able to discriminate seven forearm motions with approximately 90% accuracy. In addition, one of the users was able to discriminate nine motions with 21% higher accuracy than before training. The results indicated the effectiveness of proposed system.
    研究論文(学術雑誌), 日本語
  • Classification analysis of Monkey ECoG data for reaching motion
    Keita Sato; Tatsuhiro Nakamura; Soichiro Morishita; Tatsuya Umeda; Hidenori Watanabe; Ryu Kato; Tadashi Isa; Hiroshi Yokoi
    UEC & SJTU Proceedings of 3rd International Symposium on Robot and Artificial Intelligence, 掲載ページ 確認中, 出版日 2010年06月
    研究論文(国際会議プロシーディングス), 英語
  • Power assist device of finger motion for stoke patient
    Yasuyuki Sakai; Hiroshi Yamaura; Ryu Kato; Hiroshi Yokoi
    UEC & SJTU Proceedings of 3rd International Symposium on Robot and Artificial Intelligence, 掲載ページ 確認中, 出版日 2010年06月
    研究論文(国際会議プロシーディングス), 英語
  • Development of mobile size EMG controller for five finger's prosthetic hand
    Tatsuhiro Nakamura; Taketomo Hirata; Ryu Kato; Soichiro Morishita; Hiroshi Yokoi
    UEC & SJTU Proceedings of 3rd International Symposium on Robot and Artificial Intelligence, 掲載ページ 確認中, 出版日 2010年06月
    研究論文(国際会議プロシーディングス), 英語
  • Mutual Adaptation among Man and EMG Intelligent Prosthetic Hand Based on Conditional Entropy Learning Method
    Hiroshi Yokoi
    Proceedings of the 7th International Symposium on Neutral Networks(ISNN 2010), 掲載ページ 確認中, 出版日 2010年06月, 査読付
    研究論文(国際会議プロシーディングス), 英語
  • 筋電義手のための五指ハンド制御技術
    横井 浩史; 中村 達弘; 北 佳保里; 加藤 龍
    自動車技術, 自動車技術会, 第64巻, 第5号, 掲載ページ 65-69, 出版日 2010年05月, 招待
    研究論文(学術雑誌), 日本語
  • 個性適応型情報処理を用いたロボット制御とその応用
    横井 浩史; 加藤 龍
    日本リハビリテーション医学会, 第47巻, 第2号, 掲載ページ 88-97, 出版日 2010年02月, 招待
    研究論文(学術雑誌), 日本語
  • 低侵襲的Brain Machine Interface-リハビリテーションに何をもたらすか-
    吉峰 俊樹; 平田 雅之; 柳澤 琢史; 後藤 哲; 松下 光次郎; 齋藤 洋一; 福間 良平; 神谷 之康; 横井 浩史
    リハビリテーション医学, 47巻, 2号, 掲載ページ 83-88, 出版日 2010年02月
    研究論文(学術雑誌), 日本語
  • Evaluation Method for the Proficiency Level of an Operating Myoelectric Hand using EMG Signals
    Kahori Kita; Ryu Kato; Hiroshi Yokoi
    2010 ANNUAL INTERNATIONAL CONFERENCE OF THE IEEE ENGINEERING IN MEDICINE AND BIOLOGY SOCIETY (EMBC), IEEE, 掲載ページ 3373-3376, 出版日 2010年, 査読付, To evaluate the proficiency level of an operating myoelectric hand, we proposed an evaluation index consisting of the accuracy and the reproducibility of electromyography (EMG) signal patterns. Our proposed method is not an absolute evaluation because we use bio-signals, so it is necessary to verify the correlation between the proposed index and performance evaluation to confirm the usefulness of the index. Therefore, we conducted classification tests on eight forearm motions and verified the correlation between the proposed method and the classification rate. There was a strong correlation between the accuracy and the classification rate. In addition, if the accuracy was high, high reproducibility led to an increase in the classification rate. We conclude that the proposed method can evaluate the proficiency level of a myoelectric hand.
    研究論文(国際会議プロシーディングス), 英語
  • Integrative BMI approach for functional restoration using human electrocorticograms
    Hirata Masayuki; Yanagisawa Takufumi; Goto Tetsu; Matsushita Kojiro; Suzuki Takafumi; Yokoi Hiroshi; Sakura Osamu; Fujii Naotaka; Ushiba Junichi; Yoshida Takeshi; Sato Fumihiro; Saitoh Youichi; Kishima Haruhiko; Kamitani Yukiyasu; Yoshimine Toshiki
    NEUROSCIENCE RESEARCH, 68巻, 掲載ページ E40, 出版日 2010年, 査読付
  • Prosthetic arm control by paralyzed patients using electrocorticograms
    Yanagisawa Takufumi; Hirata Masayuki; Saitoh Youichi; Kishima Haruhiko; Goto Tetsu; Fukuma Ryohei; Yokoi Hiroshi; Kamitani Yukiyasu; Yoshimine Toshiki
    NEUROSCIENCE RESEARCH, 68巻, 掲載ページ E83, 出版日 2010年, 査読付
  • Classification of Individual Finger Motions Hybridizing Electromyogram in Transient and Converged States
    Genta Kondo; Ryu Kato; Hiroshi Yokoi; Tamio Arai
    2010 IEEE INTERNATIONAL CONFERENCE ON ROBOTICS AND AUTOMATION (ICRA), IEEE, 掲載ページ 2909-2915, 出版日 2010年, 査読付, To classify the five individual finger motions from an electromyogram (EMG) signal, a classification system that hybridizes EMG signals in both the transient and converged states of a motion is proposed. The classifications of finger motions are executed individually in each state by a well-established artificial neural network (ANN). Then, the outputs of the two classifiers are combined. The efficacy of the result is evaluated via a piano-tapping task, in which the subjects are instructed to tap a keyboard with each of their five fingers. We use this task to compare the proposed hybrid system and a conventional converged system that uses an EMG signal only in the converged state. For five of the six subjects, the accuracy ratio of finger motions was better in the proposed method: approximately 85% for each finger except the second. Further analysis suggests two remarkable advantages of the hybrid method: 1) the output of the ANN is more credible, and 2) finger motion in the transient state (i.e., the early phase) is more predictable.
    研究論文(国際会議プロシーディングス), 英語
  • Training-free control of robot by BMI using physiological characteristics of ECoG
    Yanagisawa T; Hirata M; Saitoh Y; Kishima H; Goto T; Fukuma R; Hosomi K; Yokoi H; Kamitani Y; Yoshimine T
    Functional neurosurgery, 49巻, 掲載ページ 162-165, 出版日 2010年, 査読付
    研究論文(学術雑誌), 英語
  • The Relationship between Muscle Fatigue and Recovery during Isometric Handgrip Task
    Yewguan Soo; Masao Sugi; Hiroshi Yokoi; Tamio Arai; Ryu Kato; Jun Ota
    Proceedings of the 7th IASTED International Conference on Biomedical Engineering (BioMed 2010), 掲載ページ 79-85, 出版日 2010年, 査読付
    研究論文(国際会議プロシーディングス), 英語
  • 筋電義手使用による運動機能再建の評価
    加藤 龍; 横井 浩史
    日本ロボット学会誌, The Robotics Society of Japan, 27巻, 8号, 掲載ページ 926-932, 出版日 2009年10月15日, 査読付, It is important to evaluate the motor recovery effect of the amputee caused by using myoelectric hand from multiple evaluation criteria. In this paper, we evaluate amputee's motor recovery by using adaptable myoelectric hand from the standpoint of brain function and clinical practice. As a result, we clarified that robust control ability of prosthetic hand activates the activity of the primary motor cortex, and the substitute function of the body provided by the myoelectric hand realizes the motor recovery as close to healthy person's body function.
    日本語
  • 筋電義手使用による運動機能再建の評価
    加藤 龍; 横井 浩史
    日本ロボット学会誌, 27巻, 8号, 掲載ページ 102-108, 出版日 2009年10月
    研究論文(学術雑誌), 日本語
  • 硬膜外電位計測によるラットの運動状態推定の基礎研究
    上嶋 健嗣; 藤井 俊行; 加藤 龍; 瀧田 正寿; 横井 浩史
    日本ロボット学会誌, The Robotics Society of Japan, 27巻, 7号, 掲載ページ 732-738, 出版日 2009年09月15日, 査読付, A low-invasive method to record neural activity is required for safe and practical brain-machine interfaces (BMI). BMIs are expected to be used to reintegrate motor functions of physically disabled persons; however, conventional invasive methods require electrodes inside the dura mater. In this study, the authors used epidural electrodes, which are located between the skull and dura mater, to record rat neural activity for low-invasive BMI. The signals were analyzed using short-time Fourier transform, and the power spectra were classified into rat behavioral conditions by an artificial neural network and a support vector machine. The accuracy was approximately 60∼85% in two behavioral conditions classifications according to the tested electrodes' locations and frequency bands. The results indicated the feasibility of low-invasive BMI using epidural electrodes.
    日本語
  • 硬膜外電位計測によるラットの運動状態推定の基礎研究
    上嶋 健嗣; 藤井 俊行; 加藤 龍; 瀧田 正寿; 横井 浩史
    日本ロボット学会誌, 27巻, 7号, 掲載ページ 30-36, 出版日 2009年09月, 査読付
    研究論文(学術雑誌), 日本語
  • 筋電義手
    横井 浩史
    BIO INDUSTRY, シーエムシー出版, 26巻, 4号, 掲載ページ 82-88, 出版日 2009年04月, 招待
    研究論文(学術雑誌), 日本語
  • Editorial
    Tamio Arai; Hiroshi Yokoi
    Robotics and Autonomous Systems, 57巻, 2号, 掲載ページ 121-122, 出版日 2009年02月28日, 査読付
    研究論文(学術雑誌), 英語
  • Analysis of skill acquisition process: A case study of arm reaching task
    Kahori Kita; Ryu Kato; Hiroshi Yokoi; Tamio Arai
    ROBOTICS AND AUTONOMOUS SYSTEMS, ELSEVIER SCIENCE BV, 57巻, 2号, 掲載ページ 167-171, 出版日 2009年02月, 査読付, Analysis of continuous process of motor learning gives a lot of useful knowledge for the recovery of human motion activities, and functional adaptability in new environment. This paper proposes a valuation index for degree of proficiency, and shows results of motor skill analysis for several arm reaching tasks. The motor skills were evaluated by using the reproducibility of muscle activation patterns, which were represented by using the variance value of the Electromyographic (EMG) signal patterns, and the motion accuracy. We confirm that the reproducibility is high when the motion accuracy is high, and the various skill acquisition processes exist due to individual difference. We conclude that, the reproducibility is one of the important indices for evaluating the degree of proficiency. (C) 2008 Elsevier B.V. All rights reserved.
    研究論文(学術雑誌), 英語
  • Mutual adaptation among man and machine by using f-MRI analysis
    Ryu Kato; Hiroshi Yokoi; Alejandro Hernandez Arieta; Wenwei Yu; Tamio Arai
    ROBOTICS AND AUTONOMOUS SYSTEMS, ELSEVIER SCIENCE BV, 57巻, 2号, 掲載ページ 161-166, 出版日 2009年02月, 査読付, A prosthetic device for disabled people requires new and reliable robotics technology. This paper describes the interesting reaction of our brain to an adaptable prosthetic system. The adaptable prosthetic system is composed of an EMG signal controlled robot hand with an EMG pattern recognition learning function for Transradial (below elbow) prostheses. The mutual adaptation between the system and the human body is analyzed using functional magnetic resonance imaging (f-MRI) in order to clarify the plasticity of the motor and sensory cortex area according to the changes in the prosthetic system. The developed prosthetic hand has 13 DOF: three motors on the thumb, two motors for each finger, and two motors for the wrist. The tactile feedback is applied by using surface electrical stimulus. The f-MRI data shows the process of replacement from a phantom limb image to the prosthetic hand image. (C) 2008 Elsevier B.V. All rights reserved.
    研究論文(学術雑誌), 英語
  • Self-regulatory hardware: Evolutionary design for mechanical passivity on a Pseudo Passive Dynamic Walker
    Hiroshi Yokoi; Kojiro Matsushita
    Artificial Life Models in Hardware, Springer London, 掲載ページ 87-102, 出版日 2009年, 査読付, The functioning of our body is the resultant of the lifelong survival competition. The body possesses the special physical characteristic shape, size, and material, and has been living throughout using this characteristic by achieving the function of the movement and the sense. Lot of functions have been added to the simple reflective system that emerged in the first generation. After the competition, the basic function of the reflective system of sense and action has been changed to be integrated and over wrapped by the new reflective system. The basic function necessary for survival has been achieved. The performance of this simple reflective system gives the chance for surviving, and we have the simple way to design an individual with good performance who can adapt to the environment. We focused on the process to acquire the structure and the material characteristics of the leg as an example of a simple reflective system. Moreover, the result of examining how the function of walking develops is described. We discuss evolution design system by using simple genetic algorithm (GA) that allow to achieve the function of the leg. We also demonstrate how to optimize a set of parameters in the competition between various designs of hardware. © 2009 Springer London.
    論文集(書籍)内論文, 英語
  • ECoG-based Brain-Machine Interface
    Yoshimine Toshiki; Hirata Masayuki; Yanagisawa Takuhumi; Goto Tetsu; Saitoh Youichi; Kishima Haruhiko; Yokoi Hiroshi; Kamitani Yukiyasu; Fukuma Ryohei
    NEUROSCIENCE RESEARCH, 65巻, 掲載ページ S33, 出版日 2009年, 査読付
  • Real time cortical control of a prosthetic hand using electrocorticogram (ECoG)
    Yanagisawa Takufumi; Hirata Masayuki; Saitoh Youichi; Goto Tetsu; Fukuma Ryohei; Kishima Haruhiko; Yokoi Hiroshi; Kamitani Yukiyasu; Yoshimine Toshiki
    NEUROSCIENCE RESEARCH, 65巻, 掲載ページ S49, 出版日 2009年, 査読付
  • A Self-Organizing Approach to Generate Training Data for EMG Signal Classification
    Kahori Kita; Ryu Kato; Hiroshi Yokoi
    2008 IEEE INTERNATIONAL CONFERENCE ON ROBOTICS AND BIOMIMETICS, VOLS 1-4, IEEE, 掲載ページ 1230-1235, 出版日 2009年, 査読付, We propose a method for generating training data by using a self-organized clustering technique for electromyography (EMG) signal classification. In this method, EMG signals are measured during motions, and representative feature patterns are extracted from the EMG signals by using the self-organized clustering method. A user determines the connections between feature patterns and motions, and training data are generated. These training data are employed for the classification of the user's intended motions. It is necessary to determine the number of feature patterns required for motion classification. Therefore, we verify appropriate thresholds which determine the number of feature patterns with consideration of classification rate and learning time.
    研究論文(国際会議プロシーディングス), 英語
  • Poultry Tracking System with Camera Using Particle Filters
    Toshiyuki Fujii; Hiroshi Yokoi; Tatsuya Tada; Kotaro Suzuki; Kenji Tsukamoto
    2008 IEEE INTERNATIONAL CONFERENCE ON ROBOTICS AND BIOMIMETICS, VOLS 1-4, IEEE, 掲載ページ 1888-+, 出版日 2009年, 査読付, We developed a poultry tracking system for analyzing the behavior of poultry infected with avian influenza using a camera. The trackers employed in our system robustly track poultry that make contact and occlude each other in a narrow isolator during infection experiment using a particle filtering algorithm. This system has two kinds of trackers: poultry trackers and the exploring trackers. We used one poultry tracker for each target in the isolator. An exploring tracker searches and corrects a poultry tracker that failed. Further, complete overlap among trackers is avoided marking tracker positions on an image. We evaluated this system using 5 min video data on 10 healthy poultry. The results showed that our system can recognize and track poultry effectively; however, the durations for which poultry were tracked were not sufficient.
    研究論文(国際会議プロシーディングス), 英語
  • Motion Classification by Epidural Potential Measurement of Rat for Low-Invasive Brain-Machine Interface
    Takeshi Uejima; Toshiyuki Fujii; Hiroshi Yokoi; Masatoshi Takita
    2008 IEEE INTERNATIONAL CONFERENCE ON ROBOTICS AND BIOMIMETICS, VOLS 1-4, IEEE, 掲載ページ 2019-+, 出版日 2009年, 査読付, A low-invasive method to record neural activity is required for safe and practical brain-machine interfaces (BMI). BMIs are expected to be used to reintegrate motor functions of physically disabled persons; however, conventional invasive methods require electrodes inside the dura mater. In this study, the authors used epidural electrodes, which are located between the skull and dura mater, to record rat neural activity for low-invasive BMI. The signals were analyzed using short-time Fourier transform, and the power spectra were classified into rat motions by an artificial neural network. The accuracy was approximately 70% in two-motion classifications according to the tested electrodes' locations and frequency bands. The results indicated the feasibility of low-invasive BMI using epidural electrodes.
    研究論文(国際会議プロシーディングス), 英語
  • Self-Organized Clustering Approach for Motion Discrimination using EMG Signal
    Kahori Kita; Ryu Kato; Hiroshi Yokoi
    2009 ANNUAL INTERNATIONAL CONFERENCE OF THE IEEE ENGINEERING IN MEDICINE AND BIOLOGY SOCIETY, VOLS 1-20, IEEE, 掲載ページ 2587-2590, 出版日 2009年, 査読付, In order to control a myoelectric hand, it is necessary to discriminate among motions using electromyography (EMG) signals. One of the biggest problems in doing so is that EMG feature patterns of different motions overlap, and a classifier cannot discriminate clearly between them. Therefore, we propose a motion discrimination method to solve this problem. In this method, representative feature patterns are extracted from the EMG signals by using a self-organized clustering method, and user's intended motions are assigned as class labels to these feature patterns on the basis of the joint angles of the hand and fingers. The classifier learns using training data that consists of feature patterns and class labels, and then discriminates motions. In an experiment, we compared the discrimination rates of the proposed and conventional methods. The results indicate that the discrimination rate obtained with the former is 5-30% higher than that obtained with the latter; this result verifies the effectiveness of our method.
    研究論文(国際会議プロシーディングス), 英語
  • Control Strategy for a Myoelectric Hand: Measuring Acceptable Time Delay in Human Intention Discrimination
    Tatsuhiro Nakamura; Kahori Kita; Ryu Kato; Kojiro Matsushita; Yokoi Hiroshi
    2009 ANNUAL INTERNATIONAL CONFERENCE OF THE IEEE ENGINEERING IN MEDICINE AND BIOLOGY SOCIETY, VOLS 1-20, IEEE, 掲載ページ 5044-5047, 出版日 2009年, 査読付, In order to enhance controllability of a myoelectric hand, we focus on a gap between the time when a human intends to move a myoelectric hand and the time when the hand actually moves (i.e., time delay). Normally, the myoelectric hand users dislike the time delay because it makes them feel uncomfortable. However, the users learn the time delay within some time ranges and, eventually, get feel comfortable to operate the hand. Thus, we assume, if we reveal the acceptable delay time (i.e., the time the users accept the gap with their learning ability), we can provide more time in a human intention discrimination process, and enhance its success rate. Therefore, we developed a mobile myoelectric hand system with an embedded linux computer, and conducted a ball catch experiment: we investigate the acceptable delay time by adding the delay time (i.e., 120[ms], 170[ms], 220[ms], 270[ms], 320[ms]) into the human intention discrimination process. As a result, we confirmed that the max accept delay time was approximately 170 [ms] that achieves 61% success rate.
    研究論文(国際会議プロシーディングス), 英語
  • Motion Classification using Epidural Electrodes for Low-Invasive Brain-Machine Interface
    Takeshi Uejima; Kahori Kita; Toshiyuki Fujii; Ryu Kato; Masatoshi Takita; Hiroshi Yokoi
    2009 ANNUAL INTERNATIONAL CONFERENCE OF THE IEEE ENGINEERING IN MEDICINE AND BIOLOGY SOCIETY, VOLS 1-20, IEEE, 掲載ページ 6469-6472, 出版日 2009年, 査読付, Brain-machine interfaces (BMIs) are expected to be used to assist seriously disabled persons' communications and reintegrate their motor functions. One of the difficult problems to realize practical BMI is how to record neural activity clearly and safely. Conventional invasive methods require electrodes inside the dura mater, and noninvasive methods do not involve surgery but have poor signal quality. Thus a low-invasive method of recording is important for safe and practical BMI. In this study, the authors used epidural electrodes placed between the skull and dura mater to record a rat's neural activity for low-invasive BMI. The signals were analyzed using a short-time Fourier transform, and the power spectra were classified into rat motions by a support vector machine. Classification accuracies were up to 96% in two-class discrimination, including that when the rat stopped, walked, and rested. The feasibility of a low-invasive BMI based on an epidural neural recording was shown in this study.
    研究論文(国際会議プロシーディングス), 英語
  • Development of Hand Rehabilitation System for Paralysis Patient - Universal Design Using Wire-Driven Mechanism
    Hiroshi Yamaura; Kojiro Matsushita; Ryu Kato; Hiroshi Yokoi
    2009 ANNUAL INTERNATIONAL CONFERENCE OF THE IEEE ENGINEERING IN MEDICINE AND BIOLOGY SOCIETY, VOLS 1-20, IEEE, 掲載ページ 7122-7125, 出版日 2009年, 査読付, We have developed a hand rehabilitation system for patients suffering from paralysis or contracture. It consists of two components: a hand rehabilitation machine, which moves human finger joints with motors, and a data glove, which provides control of the movement of finger joints attached to the rehabilitation machine. The machine is based on the arm structure type of hand rehabilitation machine; a motor indirectly moves a finger joint via a closed four-link mechanism. We employ a wire-driven mechanism and develop a compact design that can control all three joints (i.e., PIP, DIP and MP) of a finger and that offers a wider range of joint motion than conventional systems. Furthermore, we demonstrate the hand rehabilitation process, finger joints of the left hand attached to the machine are controlled by the finger joints of the right hand wearing the data glove.
    研究論文(国際会議プロシーディングス), 英語
  • Development of Drum CVT for a Wire-Driven Robot Hand
    Kojiro Matsushita; Shinpei Shikanai; Hiroshi Yokoi
    2009 IEEE-RSJ INTERNATIONAL CONFERENCE ON INTELLIGENT ROBOTS AND SYSTEMS, IEEE, 掲載ページ 2251-2256, 出版日 2009年, 査読付, We propose a load sensitive Continuously Variable Transmission (CVT) for a wire-driven robot hand "Drum CVT", and aims at achieving efficient finger motions by mechanically changing the reduction rate of the drive: fast finger motion with low load (i.e., low drive at fast motion) and slow finger motion with high load (i.e., high drive at slow motion). We developed two material types of Drum CVT: the deflection-type (using nylon) and the torsion-type (using metal). Both types are investigated in both theoretical and actual models, and demonstrated their performance. Eventually, we revealed those characteristics, and indicated the usage of each Drum-CVT.
    研究論文(国際会議プロシーディングス), 英語
  • Robotics Education: Development of Cheap and Creative EMG Prosthetic Applications
    Kokiro Matsushita; Hiroshi Yokoi
    2009 IEEE-RSJ INTERNATIONAL CONFERENCE ON INTELLIGENT ROBOTS AND SYSTEMS, IEEE, 掲載ページ 2341-2346, 出版日 2009年, 査読付, We propose a novel robotic developmental kit for educational purpose. It helps junior high / high school / university students to understand recent prosthetic technology and, moreover, to provide a chance to produce creative prosthetic applications for short time at low cost. The developmental kit consists of an EMG-to-Motor controller and a wire-driven device. For delivering the cheapness and easiness to :Indents, we demonstrate three prosthetic applications based on the kit: (1) Simple Prosthetic Hand is a mimic of commercial prosthetic hand. It illustrates that low-precise design achieves cheap production cost and sufficient function as a prosthetic hand. (2) Rock-Scissors-Paper Prosthetic Hand is based on,prosthetic hands for research use. It clearly illustrates EMG-to-Motion discrimination processes by displaying real signals. (3) EMG Presbyopia Spectacles shows the possibility that beginners design creative prosthetic applications based on daily activities. Finally, we report two educational courses we have conducted for junior high and high school students.
    研究論文(国際会議プロシーディングス), 英語
  • Development of Hand Rehabilitation System Using Wire-Driven Link Mechanism for Paralysis Patients
    Hiroshi Yamaura; Kojiro Matsushita; Ryu Kato; Hiroshi Yokoi
    2009 IEEE INTERNATIONAL CONFERENCE ON ROBOTICS AND BIOMIMETICS (ROBIO 2009), VOLS 1-4, IEEE, 掲載ページ 209-+, 出版日 2009年, 査読付, In this paper, we present a hand rehabilitation system for patients suffering from paralysis or contracture. It consist of two components: a hand rehabilitation machine, which moves human finger joints using motors, and a data glove, which enables controlling the movement of the finger joints attached to the rehabilitation machine.
    The machine is based on the arm structure type of hand rehabilitation machine; a motor indirectly moves a finger joint via a closed four-link mechanism. We employ a wire-driven mechanism and coupled mechanism for DIP and PIP joints. These mechanism render the machine lightweight, and offer wider range of motion than conventional systems. The design specifications of the mechanisms and experimental results are shown.
    研究論文(国際会議プロシーディングス), 英語
  • Mutually Adaptable EMG Devices for Prosthetic Hand
    Hiroshi Yokoi; Kaori Kita; Tatsuhiro Nakamura; Ryu Kato; Alejandro Hernandez; Tamio Arai; Katsunori Ikoma; Tamaki Miyamoto; Hitoshi Makino; Takeya Ito
    The International Journal of Factory Automation, Robotics and Soft Computing, 掲載ページ 27-38, 出版日 2009年
    研究論文(学術雑誌), 英語
  • Quantitative estimation of muscle fatigue using surface electromyography during static muscle contraction
    Yewguan Soo; Masao Sugi; Masataka Nishino; Hiroshi Yokoi; Tamio Arai; Ryu Kato; Tatsuhiro Nakamura; Jun Ota
    2009 ANNUAL INTERNATIONAL CONFERENCE OF THE IEEE ENGINEERING IN MEDICINE AND BIOLOGY SOCIETY, VOLS 1-20, IEEE, 掲載ページ 2975-2978, 出版日 2009年, 査読付, Muscle fatigue is commonly associated with the musculoskeletal disorder problem. Previously, various techniques were proposed to index the muscle fatigue from electromyography signal. However, quantitative measurement is still difficult to achieve. This study aimed at proposing a method to estimate the degree of muscle fatigue quantitatively. A fatigue model was first constructed using handgrip dynamometer by conducting a series of static contraction tasks. Then the degree muscle fatigue can be estimated from electromyography signal with reasonable accuracy. The error of the estimated muscle fatigue was less than 10% MVC and no significant difference was found between the estimated value and the one measured using force sensor. Although the results were promising, there were still some limitations that need to be overcome in future study.
    研究論文(国際会議プロシーディングス), 英語
  • Evaluation of frequency band technique in estimating muscle fatigue during dynamic contraction task
    Yewguan Soo; Masataka Nishino; Masao Sugi; Hiroshi Yokoi; Tamio Arai; Ryu Kato; Tatsuhiro Nakamura; Jun Ota
    ICRA: 2009 IEEE INTERNATIONAL CONFERENCE ON ROBOTICS AND AUTOMATION, VOLS 1-7, IEEE, 掲載ページ 4206-4211, 出版日 2009年, 査読付, Long-time exposure to repetitive or monotonous work is associated with increased risk for musculoskeletal disorders that are due to muscle fatigue. Previously, researchers reported that muscle fatigue can be estimated using a low-frequency band of an SEMG signal. However, these studies were performed exclusively during static contraction tasks. The objective of the present study was to evaluate and determine the frequency range for a low-frequency band. In addition, the performance during dynamic contraction tasks was analyzed. A group of healthy university students (8 males) was recruited, and endurance handgrip tasks were conducted. SEMG signals were captured from the forearm muscle. The frequency range for the low-frequency band was redefined as 5 - 40Hz. The results from a dynamic contraction task indicated that a low-frequency band is a reliable method for indexing muscle fatigue from SEMG signals.
    研究論文(国際会議プロシーディングス), 英語
  • 個性適応型ロボットハンドを用いた手指機能の再建へのアプローチ(fMRIによる大脳感覚野と運動野の変化についての考察)
    横井 浩史
    日本末梢神経学会, 19巻, 2号, 掲載ページ 139-146, 出版日 2008年12月, 査読付
    研究論文(学術雑誌), 日本語
  • 適応機能を有する運動意図推定システム -高機能ロボットハンドと日常生活支援-
    加藤 龍; 横井 浩史
    人工知能学会誌, 人工知能学会, 23巻, 3号, 掲載ページ 326-323, 出版日 2008年05月, 査読付
    研究論文(学術雑誌), 日本語
  • 人に適応する運動補助装置開発のための表面筋電位を用いた運動習熟度推定法
    北 佳保里; 加藤 龍; 横井 浩史; 新井 民夫
    精密工学会誌, 74巻, 3号, 掲載ページ 298-305, 出版日 2008年03月, 査読付
    研究論文(学術雑誌), 日本語
  • The relationship between changes in amplitude and instantaneous mean frequency at low and high frequency bands during dynamic contraction
    Yewguan Soo; Masao Sugi; Hiroshi Yokoi; Tamio Arai; Tatsuhiro Nakamura; Rulin Du; Jun Ota
    2nd International Conference on Bioinformatics and Biomedical Engineering, iCBBE 2008, IEEE Computer Society, 掲載ページ 1413-1416, 出版日 2008年, 査読付, Surface Electromyography (SEMG) analysis of dynamic contraction is becoming more important to understand the muscle condition in real life activities. The objective of the study is to discover the relationship between the changes of amplitude and frequency at high and low frequency bands. Continuous Wavelet Transform (CWT) is utilized in order to process the SEMG data in both time and frequency domain. The result shows the potential to estimate the force level by analyzing the amplitude of high frequency band. However the influence of muscle fatigue and force variation should be identified during dynamic contraction. The proposed method provides an alternative solution for analyzing SEMG signals in different perspective. © 2008 IEEE.
    研究論文(国際会議プロシーディングス), 英語
  • Evaluating assembly instruction methods in cell production system by physiological parameters and subjective indices
    Nuttapol Pongthanya; Feng Duan; Jeffrey Too Chuan Tan; Kei Watanabe; Ye Zhang; Masao Sugi; Hiroshi Yokoi; Tamio Arai
    MANUFACTURING SYSTEMS AND TECHNOLOGIES FOR THE NEW FRONTIER, SPRINGER, 掲載ページ 199-+, 出版日 2008年, 査読付, Providing assembly information to support human workers has been verified to be an effective way to improve the assembly performance. However, the relationship between the assembly information format and the human workers'fatigue has not been investigated clearly. This paper is aimed to evaluate assembly instruction provided by information supporting system in fatigue aspect by using physiological measurement. The task performance and subjective rating measurements are taken into account to verify the physiological responses. The experimental results show that image and text instruction have more potential to convey the assembly information than voice instruction in this setting.
    研究論文(国際会議プロシーディングス), 英語
  • Multimedia based assembly supporting system for cell production
    Feng Duan; Masahiro Morioka; Jeffrey Too Chuan Tan; Ye Zhang; Kei Watanabe; Nuttapol Pongthanya; Masao Sugi; Hiroshi Yokoi; Ryou Nihei; Shinsuke Sakakibara; Tamio Arai
    MANUFACTURING SYSTEMS AND TECHNOLOGIES FOR THE NEW FRONTIER, SPRINGER, 掲載ページ 213-+, 出版日 2008年, 査読付, Multiple skilled human operators enable the cell production system to meet the requirement of the diversified products and production quantity flexibly. How to improve the assembly performance of the operators and reduce their assembly burden are two important factors. To solve these problems, a multimedia based assembly supporting system (MASTER) is proposed, which aims to support assembly operators from both information aspect and physical aspect. The results show that using this system, the assembly performance of the operators is improved. With the information and physical supports from this system, the assembly complexity and burden of the assembly operators are reduced.
    研究論文(国際会議プロシーディングス), 英語
  • A study of design factors for information supporting system in cell production
    Ye Zhang; Feng Duan; Jeffrey Too Chuan Tan; Kei Watanabe; Nuttapol Pongthanya; Masao Sugi; Hiroshi Yokoi; Tamio Arai
    MANUFACTURING SYSTEMS AND TECHNOLOGIES FOR THE NEW FRONTIER, SPRINGER, 掲載ページ 319-+, 出版日 2008年, 査読付, With the innovation of mechanism, operators are released from the physical assembly tasks. Most of current assembly tasks are the cognitive tasks; therefore providing assembly supporting information can improve the assembly process. However, which kinds of assembly information fit the operators and how to provide the assembly information is convenient to the operator have not been investigated thoroughly. To solve these problems, an information supporting system is developed and several operators are employed to execute a cable-insert task. The results show that providing multimedia based assembly information in the assembly area can reduce assembly mistakes and mental work load while accelerate the assembly process.
    研究論文(国際会議プロシーディングス), 英語
  • Analyzing Human Skill through Control Trajectories and Motion Capture Data
    Feng Duan; Ye Zhang; Nuttapol Pongthanya; Kei Watanabe; Hiroshi Yokoi; Tamio Arai
    2008 IEEE INTERNATIONAL CONFERENCE ON AUTOMATION SCIENCE AND ENGINEERING, VOLS 1 AND 2, IEEE, 掲載ページ 454-+, 出版日 2008年, 査読付, Extracting and transferring human skills is an important step towards creating an intelligent robot in a cooperative environment. Human skill contains human control skill and human motion skill. Many studies have been done to extract and transfer either human control skill or human motion skill successfully; however, the complete human-to-human skill transfer process (including both human control skill and human motion skill) has not been realized. In this study, the objective is to achieve the complete human-to-human skill transfer process from an expert to a novice. To realize the human control skill extract, synthesis and transfer process, a dynamic simulator is built up to record human operators' control trajectories. Based on the simulation results, the best control strategy can be obtained. To analyze human motion skill, motion capture equipment is employed to record human operators' motions, and BvhViewer software is utilized to compute human joint angle values. To make human novices understand human experts' motions easily, it is absolutely necessary to reproduce and synthesize the experts' motions. In this case, a kinematic human body simulator is utilized to synthesize the experts' motions. A ball shooting task is employed to evaluate the effect of the proposed method. The results show that, after training by the synthesized human control skill model and the human motion skill model, the novice's performance is significantly improved.
    研究論文(国際会議プロシーディングス), 英語
  • Assembly information system for operational support in cell production
    Jeffrey Too Chuan Tan; Feng Duan; Ye Zhang; Kai Watanabe; Nuttapol Pongthanya; Masao Sugi; Hiroshi Yokoi; Tamio Arai
    MANUFACTURING SYSTEMS AND TECHNOLOGIES FOR THE NEW FRONTIER, SPRINGER, 掲載ページ 209-+, 出版日 2008年, 査読付, In cell production, the output depends heavily on the performance of the worker. Assembly information support is useful to support the worker. The objective of this study is to develop a framework to organize assembly information to support production operation. It is illustrated by an application of a production operation in laboratory simulation. Assembly motion of skilled worker is extracted and the assembly process is decomposed into operational units, which linked with support information to set up the information database. New assembly process with information support can then be generated and implemented with multimodal system to assist production operation.
    研究論文(国際会議プロシーディングス), 英語
  • Embodiment of Legged Robots Emerged in Evolutionary Design: Pseudo Passive Dynamic Walker
    Kojiro Matsushita; Hiroshi Yokoi
    Frontiers in Evolutionary Robotics (Ed. Aleksandar Lazinica), 掲載ページ 311-326, 出版日 2008年, 査読付
    研究論文(学術雑誌), 英語
  • 脳/大脳生理とBMI/BCI
    横井 浩史
    経済産業省 平成19年度技術戦略マップローリング事業,人間系融合領域アカデミック・ロードマップ, 掲載ページ 13-27, 出版日 2008年, 招待
    研究論文(学術雑誌), 日本語
  • Simultaneous measurement of force and muscle fatigue using frequency-band wavelet analysis
    Yewguan Soo; Masao Sugi; Hiroshi Yokoi; Tamio Arai; Rulin Du; Jun Ota
    2008 30th Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society, Vols 1-8, IEEE, 掲載ページ 5045-5048, 出版日 2008年, 査読付, Static and dynamic handgrip experiments are performed in order to evaluate the effectiveness of utilizing frequency-band wavelet analysis in measuring force and muscle fatigue simultaneously. SEMG signals are recorded from flexor muscle and analyzed using continuous wavelet transform (CWT). The wavelet coefficients are grouped into high frequency (65Hz - 350Hz) and low frequency (5Hz - 45Hz) band. A significant correlation is discovered between amplitude of high frequency hand and force level. On the other hand, the amplitude of low frequency band is associated with muscle fatigue. These results have an important implication for estimating force and muscle fatigue simultaneously especially during dynamic contraction.
    研究論文(国際会議プロシーディングス), 英語
  • 個性適応機能を有する筋電義手の開発 – fMRIを用いた筋電義手適用効果の検証
    加藤 龍; 横井 浩史
    医科器械学, 日本医療機器学会, 77巻, 11号, 掲載ページ 767-775, 出版日 2007年11月, 査読付
    研究論文(学術雑誌), 日本語
  • The man-machine interaction: The influence of artificial intelligence on rehabilitation robotics
    Alejandro Hernández Arieta; Ryu Kato; Wenwei Yu; Hiroshi Yokoi
    Lecture Notes in Computer Science (including subseries Lecture Notes in Artificial Intelligence and Lecture Notes in Bioinformatics), 4850 LNAI巻, 掲載ページ 221-231, 出版日 2007年, We are leaving in a world where the interaction with intelligent machines is an every day life event. The advances in artificial intelligence had allowed the development of adaptive machines that can modify its internal parameters to adjust their behavior according to the changing environment. One field that has profit from this is rehabilitation and prosthetics. In this respect, is our interest to evaluate the effects that this interaction has on the user. In this study, we use an f-MRI (functional Magnetic Resonance Imaging) device to measure the changes on the motor and sensory cortex of a right hand amputee's using an EMG controlled Adaptable prosthetic hand with tactile feedback. Our results show the improvement in the adaptation to the prosthetic device, also, our experiments point to a possible modification of the body schema, generating an illusion of belonging of the robot hand to the human body. © Springer-Verlag Berlin Heidelberg 2007.
    研究論文(国際会議プロシーディングス)
  • Analyze assembly skills using a motion simulator
    Feng Duan; Jeffrey Too Chuan Tan; Ye Zhang; Kei Watanabe; Nuttapol Pongthanya; Masao Sugi; Hiroshi Yokoi; Tamio Arai
    2007 IEEE INTERNATIONAL CONFERENCE ON ROBOTICS AND BIOMIMETICS, VOLS 1-5, IEEE, 掲載ページ 1428-1433, 出版日 2007年, 査読付, Many researchers have focused on transferring human skills to robots by extracting those skills into the machine-understandable models. It is an important step towards creating an intelligent robot in a cooperative environment. These models not only can be employed to transfer human control strategy to robots, but also can be used to improve the new workers' performance. In this paper, we propose a method that is to extract the advantages of several operators' skills and synthesize new skills to train new workers. To realize the skill extract, synthesis and transfer system, it is absolutely necessary to reproduce and synthesize the experts' motions. In the latter case, a kinematic simulator of human body is employed to realize the synthesis of the operators' motions based on the detected motion data. To verify the proposed method, we employed it to execute a peg-in-hole assembly task. The results show that after training by the synthesized skill model, the new operator's performance is improved significantly.
    研究論文(国際会議プロシーディングス), 英語
  • 個性適応機能を有する筋電義手に関する研究
    横井 浩史; 加藤 龍; アレハンドロ・ヘルナンデス・アリエタ; 新井 民夫; 生駒 一憲; 宮本 環; 牧野 均; 伊藤 武哉; 大西 隆; 兪 文偉
    POアカデミージャーナル, (公社)日本義肢装具士協会, 15巻, 2号, 掲載ページ 83-92, 出版日 2007年, 査読付
    研究論文(学術雑誌), 日本語
  • A Case Study Approach: Walking Assist Scheme Exploiting Somatic Reflex of a Leg-Paralysis Patient
    Kojiro Matsushita; Akihiro Yamakawa; Hiroshi Yokoi; Tamio Arai
    Journal of Robotics and Mechatronics, 16巻, 6号, 掲載ページ 629-636, 出版日 2007年, 査読付
    研究論文(学術雑誌), 英語
  • Plastic-Bottle-Based Robots in Educational Robotics Courses -Understanding Embodied Artificial Intelligence-
    Kojiro Matsushita; Hiroshi Yokoi; Tamio Arai
    Journal of Robotics and Mechatronics, 19巻, 2号, 掲載ページ 212-222, 出版日 2007年, 査読付
    研究論文(学術雑誌), 英語
  • メカトロニクス・ロボティクス総論:実習編-PETボトルを使ったロボット製作,制御の実践的テキスト-
    横井 浩史; 松下 光次郎
    経済産業省 中小企業産学連携製造中核人材育成事業 メカトロニクスロボット分野,2007年度版, 掲載ページ 確認中, 出版日 2007年
    研究論文(学術雑誌), 日本語
  • 人と機械の融合システムと倫理について
    横井 浩史
    経済産業省 平成18年度技術戦略マップローリング事業,人間系融合領域アカデミック・ロードマップ, 掲載ページ 54-64, 出版日 2007年, 招待
    研究論文(学術雑誌), 日本語
  • アメーバ状ロボットの駆動と制御
    横井浩史
    機械の研究, 養賢堂, 58巻, 11号, 掲載ページ 1129-1139, 出版日 2006年11月, 査読付
    研究論文(学術雑誌), 日本語
  • コントローラと形態学の結びついた進化により設計された擬似受動ダイナミックウォーカー
    Kojiro Matsushita; Hiroshi Yokoi; Tamio Arai
    Robotics and Autonomous Systems, ELSEVIER SCIENCE BV, 54巻, 8号, 掲載ページ 674-685, 出版日 2006年08月, 査読付, In this paper we investigated the morphology and controller of biped robots. We viewed them as design components that together can induce dynamically stable bipedal locomotion. We conducted coupled evolution of the morphology and controller of a biped robot, consisting of nine links and eight joints, actuated by oscillators without sensor feedback in three-dimensional simulation. As a result, both pseudo-passive dynamic walkers and active-control walkers emerged, but the pseudo-passive dynamic walkers showed more dynamic stability than the active-control walkers. This is because compliant components in morphology function as noise filters and passive oscillators. Analysis on this latter class of walkers revealed that this was achieved by two novel functions: self-stabilization and self-regulation. Because these functions were handled by the passive dynamics induced in the robot morphology, due to its compliance, we concluded that a computational trade-off between the controller and morphology occurs in these devices. Finally, we have concluded that appropriate compliance is a key to achieving dynamical stability during locomotion. (c) 2006 Elsevier B.V. All rights reserved.
    研究論文(学術雑誌), 英語
  • Designing Dynamical Stable Locomotors Across the Reality Gap, Proceedings of the 50th Anniversary Summit of Artificial Intelligence
    Kojiro Matsushita; Hiroshi Yokoi; Tamio Arai
    Proceedings of the 50th Anniversary Summit of Artificial Intelligence, 掲載ページ 203-204, 出版日 2006年08月, 査読付
    研究論文(国際会議プロシーディングス), 英語
  • The Man-Machine Interaction: FMRI Study for an EMG Prosthetic Hand with Biofeedback
    Alejandro Hernandez Arieta; Hiroshi Yokoi
    Proceedings of 50th Anniversary Summit of Artificial Intelligence, 掲載ページ 101-102, 出版日 2006年07月, 査読付
    研究論文(国際会議プロシーディングス), 英語
  • Acquirement of Body Schema using Intelligent EMG Prosthetic Hand
    Ryu Kato; Alejandro Hernandez Arieta; Kojiro Matsushita; Hiroshi Yokoi
    Proceedings of 50th Anniversary Summit of Artificial Intelligence, 掲載ページ 187-188, 出版日 2006年07月, 査読付
    研究論文(国際会議プロシーディングス), 英語
  • FES as biofeedback for an EMG controlled prosthetic hand
    Alejandro Hernandez Arieta; Hiroshi Yokoi; Tamio Arai; Yu Wenwei
    TENCON 2005 - 2005 IEEE REGION 10 CONFERENCE, VOLS 1-5, IEEE, 掲載ページ 489-+, 出版日 2006年, The importance of providing with biofeedback when interacting with man-machine interfaces has to be considered when developing new applications, in particular, with externally powered prosthetic devices. In this study we look to develop a tactile biofeedback system for this purpose using electrical stimulation.. In this paper we study the ability of the human body to recognize different patterns of stimulation using two methods: surface and interferential current stimulation and their influence over the EMG acquisition process. The goal is to develop an appropriate feedback source to the human body to be used along with an EMG controlled prosthetic hand.
    研究論文(国際会議プロシーディングス), 英語
  • An f-MRI study of an EMG Prosthetic Hand Biofeedback System
    Alejandro Hernandez A; Hiroshi Yokoi; Takashi Ohnishi; Tamio Arai
    INTELLIGENT AUTONOMOUS SYSTEMS 9, IOS PRESS, 掲載ページ 921-+, 出版日 2006年, 査読付, The need of biofeedback in Man-Machine interfaces is of vital importance for the development of subconscious control with external devices. In order to include external devices into the user's body schema, we need to provide more information channels to the human body. In this case Study we focus on a EMG controlled prosthetic system. We use electrical stimulation to translate pressure information into biofeedback for the human body. We used functional magnetic resonance imaging in order to measure the effectiveness of this system.
    研究論文(国際会議プロシーディングス), 英語
  • Analysis of Dynamical Locomotion of Two-Link Locomotors
    Kojiro Matsushita; Hiroshi Yokoi; Tamio Arai
    INTELLIGENT AUTONOMOUS SYSTEMS 9, I O S PRESS, 掲載ページ 574-581, 出版日 2006年, 査読付, In this paper, we demonstrated simple locomotive robots, which consist of two links connecting at one joint and are actuated with simple oscillation, in both virtual and real world. Then, the locomotion of those robots was analyzed in terms of gait and exploitation of its own morphology. As results, we have firstly recognized two different gaits: kicking ground type and falling-over type. Then, the third gait has been acquired and it indicated a clue to acquire dynamically bipedal locomotion.
    研究論文(国際会議プロシーディングス), 英語
  • A New Heating Method for the Actuation of the Shape Memory Alloy (SMA) Actuator
    Chee Siong Loh; Kojiro Matsushita; Hiroshi Yokoi; Tamio Arai
    INTELLIGENT AUTONOMOUS SYSTEMS 9, I O S PRESS, 掲載ページ 839-846, 出版日 2006年, 査読付, This paper describes a new control method for the shape memory alloy (SMA) actuator implementing a high voltage pulse heating method consists of high voltage short interval Pulses in the millisecond order to actuate the alloy in an on-off manner. This proposed method replaces the conventional heating method that heats the alloy in a gradual manner, resulting in heat accumulation in the surrounding air. When cooling occurs, the heat transfer front the SMA to the environment becomes stagnant and slow, resulting in the accumulation of heat in the alloy when Subsequent heating Occurs. This excessive heat causes the alloy to remain in the form of the austenite structure, which is less elastic in nature compared to the low temperature crystalline structure of martensite. This phenomenon attributes to the slowness of the SMA in its control response speed, which is a major setback in the application of this alloy. Our proposed method optimizes the amount of applied heat, and therefore excessive heating of the SMA can be prevented. To verify the advantages of our method, we present experimental results for both conventional and proposed heating methods
    研究論文(国際会議プロシーディングス), 英語
  • Analysis of Skill Acquisition Process -A case study of arm reaching task
    Kahori Kita; Ryu Kato; Hiroshi Yokoi; Tamio Arai
    INTELLIGENT AUTONOMOUS SYSTEMS 9, I O S PRESS, 9巻, 掲載ページ 991-998, 出版日 2006年, 査読付, Analysis of continuous process of motor learning gives a lot of useful knowledge for the recovery of human motion activities, and functional adaptability in new environment. This paper proposed a valuation index for degree of proficiency, and showed results of motor skill analysis for several arm reaching tasks. The motor skills were evaluated by using the reproducibility of muscle activation patterns, which were represented by using the variance value of the Electromyographic (EMG) signal patterns, and the motion accuracy. We confirmed that the reproducibility is high when the motion accuracy is high, and the various skill acquisition processes exist due to individual difference. We concluded that, the reproducibility is one of the important indices for evaluating the degree of proficiency.
    研究論文(国際会議プロシーディングス), 英語
  • Competitive Learning Method for Robust EMG-to-Motion Classifier
    Ryu Kato; Hiroshi Yokoi; Tamio Arai
    INTELLIGENT AUTONOMOUS SYSTEMS 9, I O S PRESS, 掲載ページ 946-953, 出版日 2006年, 査読付, This paper describes a competitive learning method for a robust EMG-to-motion classifier system, to adjust to the change in user's characteristics. This method is done under the assumptions that the input motions are continuous, and the teaching motions are ambiguous in nature, therefore, automatic addition, elimination and selection of learning data are possible. Applying our proposed method, we conducted experiments to discriminate eight forearm motions, with the results, a stable and highly effective discrimination rate was achieved and maintained even when changes occurred in user's characteristics.
    研究論文(国際会議プロシーディングス), 英語
  • Mutual Adaptation among Man and Machine by using f-MRI analysis
    Hiroshi Yokoi; Alejandro Hernandez Arieta; Ryu Katoh; Takashi Ohnishi; Wenwei Yu; Tamio Arai
    INTELLIGENT AUTONOMOUS SYSTEMS 9, IOS PRESS, 9巻, 掲載ページ 954-962, 出版日 2006年, 査読付, The prosthetic device for disabled people requires new and reliable robotics technology. This paper describes the interesting reaction of our brain to an adaptable prosthetic system. The adaptable prosthetic system is composed of an EMG controlled robot hand with EMG pattern recognition learning function for Transradial (below elbow) prostheses. The mutual adaptation between the system and the human body is analyzed using a functional magnetic resonance imaging (f-MRI) in order to clarity the plasticity of motor and sensory cortex area according to the changes in the prosthetic system. The developed prosthetic hand has 13 D.O.F.: three motors on the thumb, two motors for each finger, and two motors for the wrist. The tactile feedback is applied by using electric stimulus. The f-MRI data shows the process of replacement from a phantom limb image to the prosthetic hand image.
    研究論文(国際会議プロシーディングス), 英語
  • Robotics in education: Plastic bottle based robots for understanding morph-functionality
    K. Matsushita; H. Yokoi; T. Arai
    Proceedings - IEEE International Workshop on Robot and Human Interactive Communication, 掲載ページ 662-667, 出版日 2006年, 査読付, In this paper, we introduce our robot package for educational use. The main characteristics are the followings: robots are built by connecting plastic bottles and RC servo motors with glues so that technical skills such as machining are not required for students
    three types of robot controllers, such as manual controller, autonomous controller, bio-signal interface controller, are provided so that students can experience autonomous robots and bio-signal interface techniques. Thus, this package provides opportunities to design both robot structure and control architecture and, moreover, to experience new engineering technologies. So far, we have conducted robot education courses for undergraduates and graduates three times. The first course purposed to teach students morpho-functionality, which is a concept of embodied artificial intelligence. As results, all the students have designed locomotive robots and understood "morpho-functionality." In the second and third courses, students have experienced to control locomotive robots with bio-signal interface techniques. Thus, we have shown that this educational package provide variety of robot techniques and, depending on course hour and students target, we can modify course programs. © 2006 IEEE.
    研究論文(国際会議プロシーディングス), 英語
  • Adaptable EMG prosthetic hand using on-line learning method -Investigation of mutual adaptation between human and adaptable machine
    Ryu Kato; Tetsushiro Fujita; Hiroshi Yokoi; Tamio Arai
    Proceedings - IEEE International Workshop on Robot and Human Interactive Communication, 掲載ページ 599-604, 出版日 2006年, 査読付, we developed a new adaptable EMG prosthetic hand, which executes recognition process and learning process in parallel and can keep up with change in the mapping between an electromyographic signals (EMG) to the desired motion, for amputee. EMG-to-motion classifier which used in proposed prosthetic hand is done under the assumptions that the input motions are continuous, and the teaching motions are ambiguous in nature, therefore, automatic addition, elimination and selection of learning data are possible. Using our proposed prosthetic hand system, we conducted experiments to discriminate eight forearm motions, with the results, a stable and highly effective discrimination rate was achieved and maintained even when changes occurred in the mapping. Moreover, we analyzed mutual adaptation between human and adaptable prosthetic hand using ability test and f-MRI, and clarified each adaptation process. ©2006 IEEE.
    研究論文(国際会議プロシーディングス), 英語
  • Investigation of reality constraints: Morphology and controller of two-link legged locomotors for dynamically stable locomotion
    Kojiro Matsushita; Hiroshi Yokoi; Tamio Arai
    FROM ANIMALS TO ANIMATS 9, PROCEEDINGS, SPRINGER-VERLAG BERLIN, 4095巻, 掲載ページ 101-112, 出版日 2006年, 査読付, In this paper, we purpose to reveal effective design components for morphological functionality and reality constraints by analyzing simple locomotors in both virtual and real worlds. Firstly, we assumed that human experiences and techniques contained important design components so that we conducted edutainment course to acquire locomotors, which were heuristically designed. Then, we analyzed two remarkable locomotors in both virtual and real worlds. As a result, we have known that symmetrical design played an important role on dynamically stable locomotion because its design enabled to exploit its own dynamics as passive dynamics and also widened its controllability. Addition to it, the locomotors in both virtual and real worlds demonstrated similar characteristics.
    研究論文(学術雑誌), 英語
  • An fMRI study on the effects of electrical stimulation as biofeedback
    Alejandro Hernandez; Ryu Kato; Hiroshi Yokoi; Tamio Arai; Takashi Ohnishi
    2006 IEEE/RSJ INTERNATIONAL CONFERENCE ON INTELLIGENT ROBOTS AND SYSTEMS, VOLS 1-12, IEEE, 掲載ページ 4336-+, 出版日 2006年, 査読付, Nowadays, the Man-Machine interfaces are becoming more important in our interaction with robotic systems. One particular case is on prosthetic devices, where the need of "biofeedback" is of vital importance to achieve subconscious control of these devices. In order to provide this feedback, so the device can be included into the user's body image, we use electrical stimulation as a substitute for tactile feedback. In this study we analyze the effects of the electrical stimulation together with the intention, provided by the electromyography, for the sensation generation, and its inclusion on the user's body schema. To evaluate our system, we use functional Magnetic Resonance Imaging, to measure the changes in the brain due to the use of an EMG controlled prosthetic hand with electrical stimulation as tactile feedback.
    研究論文(国際会議プロシーディングス), 英語
  • A fMRI study of the cross-modal interaction in the brain with an adaptable EMG prosthetic hand with biofeedback
    Alejandro Hernandez Arieta; Ryu Kato; Hiroshi Yokoi; Tarnio Arai
    2006 28TH ANNUAL INTERNATIONAL CONFERENCE OF THE IEEE ENGINEERING IN MEDICINE AND BIOLOGY SOCIETY, VOLS 1-15, IEEE, 掲載ページ 3194-+, 出版日 2006年, 査読付, Mutual adaptation between man and machine is necessary for the development of more efficient devices that allows easy adaptation. The interaction with intelligent machines involves adaptation processes from both the user and the machine. The human body has the ability to change its body schema to include external tools in it, using this fact we proposed the design of intelligent machines with biofeedback to the user, permitting in this way, development of subconscious control of external devices. We propose the case of an EMG prosthetic hand with biofeedback to study the adaptation process between man-machine. Our system includes an EMG classification system to acquire the intended movement from the user. We use electrical stimulation as a provider of tactile feedback, to interact with the human body. We use a functional Magnetic Resonance Image study while using the prosthetic device while receiving biofeedback to measure the activation levels in the amputee's brain.
    研究論文(国際会議プロシーディングス), 英語
  • Real-time learning method for adaptable motion-discrimination using surface EMG signal
    Ryu Kato; Hiroshi Yokoi; Tamio Arai
    2006 IEEE/RSJ INTERNATIONAL CONFERENCE ON INTELLIGENT ROBOTS AND SYSTEMS, VOLS 1-12, IEEE, 掲載ページ 2127-+, 出版日 2006年, 査読付, This paper describes a new real-time learning method for the development of a robust motion discriminating method from an EMG signal, to adjust to the change in user's characteristics. This method is done under the assumptions that the input motions are continuous, and the teaching motions are ambiguous in nature, therefore, automatic addition, elimination and selection of learning data are possible. Applying our proposed method, we conducted experiments to discriminate eight forearm motions, with the results, a stable and highly effective discrimination rate was achieved and maintained even when changes occurred in user's characteristics.
    研究論文(国際会議プロシーディングス), 英語
  • Acquirement of Body Schema using Intelligent EMG Prosthetic Hand
    Ryu Kato; Alejandro Hernandez Arieta; Kojiro Matsushita; Hiroshi Yokoi
    50th Anniversary Summit of Artificial Intelligence, 掲載ページ 187-188, 出版日 2006年, 査読付
    研究論文(国際会議プロシーディングス), 英語
  • Development of a multi-DOF electromyography prosthetic system using the adaptive joint mechanism
    Alejandro Hernandez Arieta; Ryu Katoh; Hiroshi Yokoi; Wenwei Yu
    Applied Bionics and Biomechanics, 3巻, 2号, 掲載ページ 101-111, 出版日 2006年, 査読付
    研究論文(学術雑誌), 英語
  • Natural Heat-Sinking Control Method for Fast Actuation of the SMA
    Chee Siong Loh; Hiroshi Yokoi; Tamio ARAI
    International Journal of Advanced Robotics Systems, 3巻, 4号, 掲載ページ 303-312, 出版日 2006年, 査読付
    研究論文(学術雑誌), 英語
  • Development of Autonomous Assistive Devices - Analysis of change of human motion patterns
    Kahori Kita; Ryu Kato; Hiroshi Yokoi; Tarnio Arai
    2006 IEEE INTERNATIONAL CONFERENCE ON SYSTEMS, MAN, AND CYBERNETICS, VOLS 1-6, PROCEEDINGS, IEEE, 掲載ページ 316-+, 出版日 2006年, 査読付, The purpose of our research is to build a system for mutual adaptation between a user and assistive devices for restoration of motor function. To build such system, it is necessary to know human's motion patterns. In this paper, as the first step, we investigated human motion characteristic on human-machine system like EMG (electromyogram) prosthetic hand and EMG to motion classifier system. In the experiment, we measured the EMG signals and investigated a difference between motion patterns of teaching motion, i.e. user's intended motion, and that of actual motion using the proposed criteria. As results, it is clear that these criteria are useful to analyze changes of human motion patterns.
    研究論文(国際会議プロシーディングス), 英語
  • Mutual Adaptation among Man and Machine by using f-MRI analysis
    Hiroshi Yokoi; Alejandro Hernandez Arieta; Ryu Katoh; Takashi Ohnishi; Wenwei Yu; Tamio Arai
    INTELLIGENT AUTONOMOUS SYSTEMS 9, IOS PRESS, 57巻, 2号, 掲載ページ 954-962, 出版日 2006年, 査読付, The prosthetic device for disabled people requires new and reliable robotics technology. This paper describes the interesting reaction of our brain to an adaptable prosthetic system. The adaptable prosthetic system is composed of an EMG controlled robot hand with EMG pattern recognition learning function for Transradial (below elbow) prostheses. The mutual adaptation between the system and the human body is analyzed using a functional magnetic resonance imaging (f-MRI) in order to clarity the plasticity of motor and sensory cortex area according to the changes in the prosthetic system. The developed prosthetic hand has 13 D.O.F.: three motors on the thumb, two motors for each finger, and two motors for the wrist. The tactile feedback is applied by using electric stimulus. The f-MRI data shows the process of replacement from a phantom limb image to the prosthetic hand image.
    研究論文(国際会議プロシーディングス), 英語
  • Analysis of Skill Acquisition Process -A case study of arm reaching task
    Kahori Kita; Ryu Kato; Hiroshi Yokoi; Tamio Arai
    INTELLIGENT AUTONOMOUS SYSTEMS 9, I O S PRESS, 57巻, 2号, 掲載ページ 991-998, 出版日 2006年, 査読付, Analysis of continuous process of motor learning gives a lot of useful knowledge for the recovery of human motion activities, and functional adaptability in new environment. This paper proposed a valuation index for degree of proficiency, and showed results of motor skill analysis for several arm reaching tasks. The motor skills were evaluated by using the reproducibility of muscle activation patterns, which were represented by using the variance value of the Electromyographic (EMG) signal patterns, and the motion accuracy. We confirmed that the reproducibility is high when the motion accuracy is high, and the various skill acquisition processes exist due to individual difference. We concluded that, the reproducibility is one of the important indices for evaluating the degree of proficiency.
    研究論文(国際会議プロシーディングス), 英語
  • 人工ひげ 適応可能なロボットのための構造的特徴と含み
    Hiroshi Yokoi; Max Lungarella; Miriam Fend; Rolf Pfeifer
    Journal of Robotics and Mechatronics, 17巻, 5号, 掲載ページ 584-595, 出版日 2005年10月, 査読付
    研究論文(学術雑誌), 英語
  • 関数最適化型研究(18・6 進化計算とロボティクス,18.ロボティクス・メカトロニクス,<特集>機械工学年鑑)
    横井 浩史; 千葉 龍介
    日本機械学會誌, 108巻, 1041号, 掲載ページ 665, 出版日 2005年08月, 査読付
    研究論文(学術雑誌), 日本語
  • Measurement and analysis of reflex responses to perturbation during walking-towards the realization of artificial reflex
    Wenwei Yu; Kumagai Masaru; Sarawar Shahe; Tamotsu Katane; Hiroshi Yokoi; Masaki Sekine; Toshiyo Tamura; Osami Saito
    Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology - Proceedings, 7 VOLS巻, 掲載ページ 6243-6246, 出版日 2005年, 査読付, Reflex responses play an important role in gravity resistance, balance maintenance and the reaction to perturbation during human walking and standing upright. In this study, aiming at the realization of artificial reflex for paralyzed people, whose reflexive system was also impaired to a certain degree because of the weakened afferent neural pathway, the reflex responses of normal subjects were measured and analyzed. Not only the sensors for measuring muscle activation, but also the sensors for measuring body motion were employed. The spatiotemporal relation between muscle activity and body motion was qualitatively analyzed. Moreover, the candidates for artificial reflex triggering signal were identified for further investigation. © 2005 IEEE.
    研究論文(国際会議プロシーディングス)
  • Measurement and analysis of reflex responses to perturbation during walking - Towards the realization of artificial reflex
    Wenwei Yu; Kumagai Masaru; Sarawar Shahe; Tamotsu Katane; Hiroshi Yokoi; Masaki Sekine; Toshiyo Tamura; Osami Saito
    2005 27th Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society, Vols 1-7, IEEE, 掲載ページ 6243-6246, 出版日 2005年, 査読付, Reflex responses play an important role in gravity resistance, balance maintenance and the reaction to perturbation during human walking and standing upright. In this study, aiming at the realization of artificial reflex for paralyzed people, whose reflexive system was also impaired to a certain degree because of the weakened afferent neural pathway, the reflex responses of normal subjects were measured and analyzed. Not only the sensors for measuring muscle activation, but also the sensors for measuring body motion were employed. The spatiotemporal relation between muscle activity and body motion was qualitatively analyzed. Moreover, the candidates for artificial reflex triggering signal were identified for further investigation.
    研究論文(国際会議プロシーディングス), 英語
  • Locomoting with less computation but more morphology
    K Matsushita; M Lungarella; C Paul; H Yokoi
    2005 IEEE International Conference on Robotics and Automation (ICRA), Vols 1-4, IEEE, 掲載ページ 2008-2013, 出版日 2005年, 査読付, Biped walking is one of the most graceful movements observed in humans. Today's humanoid robots, despite their undeniably impressive performance, are still a long way from the elegance and grace found in Nature. To narrow the gap between natural and artificial systems, we propose to rely more on morphology, intrinsic dynamics, and less on raw computation. This paper documents a series of simulated and real "pseudo-passive" dynamic biped walkers in which computation is traded off for good morphology, that is, adequate mechanical design and appropriate material properties These two factors are parameterized, and the resulting solution space is explored in simulation. Interesting solutions are then realized in the real world. Our experiments show that successful pseudo-passive walkers with a good morphology locomote by converting oscillatory energy into forward movement.
    研究論文(国際会議プロシーディングス), 英語
  • Improving heat sinking in ambient environment for the Shape Memory Alloy (SMA)
    CS Loh; H Yokoi; T Arai
    2005 IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems, Vols 1-4, IEEE, 掲載ページ 2277-2282, 出版日 2005年, 査読付, SMA has been used as an actuator alongside with certain heat sinking mechanism which makes the structure of the actuator as a whole, bulky and heavy in nature. This paper describes the effort taken in speeding up the rate of heat transfer of the SMA in ambient environment by introducing a simple, new heat sink, consisting of a combination of an outer metal tube and silicone grease as cooling medium. The SMA wire of diameter 0.3 mm is first coated with a layer of silicone grease, and is inserted into the outer metal tube making sure that the silicone coated SMA does not inhibit the mobility of the outer metal tube. An experimental setting, with the task of using the SMA to vertically haul up a 3kg weight was set up. PWM (Pulse Width Modulation) control was applied to the SMA and by using a position sensor, the rise and fall of weight can be easily monitored, therefore the response speed of the actuator can be observed. Meanwhile a temperature sensor, a thermocouple type-K, was used to monitor the temperature of the SMA for temperature control. Simulation results of the rate of beat transfer based on the beat transfer equation are also presented to validate the effectiveness of this proposed heat sink.
    研究論文(国際会議プロシーディングス), 英語
  • New shape memory alloy actuator: Design and application in the prosthetic hand
    Chee Siong Loh; Hiroshi Yokoi; Tamio Arai
    2005 27th Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society, Vols 1-7, IEEE, 掲載ページ 6900-6903, 出版日 2005年, 査読付, This paper describes a new SMA actuator design and its application in the prosthetic hand replacing conventional servo motors which are bulky and noisy in nature. Two one-way memory SMA wires are used in the development of the actuator. The proposed actuator consists of two 0.3mm in diameter SMA wires inserted from both ends of a stainless outer tube which functions as a guide and simultaneously a heat sink for the dissipation of heat from the SMA. These wires meet at the centre of the stainless tube where an electrode is placed. There are 2 other electrodes, each located at the end of the outer tube. These electrodes are the points where current is passed through each of the SMA wire asynchronously. In order to actuate a degree of freedom (DOF) of a robotic finger, 2 actuators are used each for the flexion and extension actions respectively. A high voltage PWM signal of very short intervals is used in actuation to avoid excessive heat build-up in the SMA due to long unnecessary heating.
    研究論文(国際会議プロシーディングス), 英語
  • Study on the effects of electrical stimulation on the pattern recognition for an EMG prosthetic application
    Alejandro Hernandez Arieta; Hiroshi Yokoi; Tamio Arai; Wenwei Yu
    2005 27th Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society, Vols 1-7, IEEE, 掲載ページ 6919-6922, 出版日 2005年, 査読付, The need of biofeedback in Man-Machine interfaces is of vital importance for the development of subconscious control with external devices. In order to obtain extended proprioception, in other words, to include the external devices into the body schema, we need to provide with more feedback channels to the human body. In this study we look into the use of electrical stimulation as biofeedback and its effects over the pattern recognition process from the EMG signals that controls the hand movements.
    研究論文(国際会議プロシーディングス), 英語
  • Development of Interference Driven Link of Prosthetic Hand
    Mizoguchi, Y; Loh, C. S; Matsushita, K; Yokoi, H; Arai,T
    The second International Workshop on Man-Machine Symbiotic Systems, 掲載ページ 421-427, 出版日 2004年11月, 査読付
    研究論文(国際会議プロシーディングス), 英語
  • SOM based Analysis of Prosthetics Application for Mutual Adaptation
    Fujita, T; Katoh, R; Arieta, H; Yokoi, H; d Arai
    The second International Workshop on Man-Machine Symbiotic Systems, 掲載ページ 231-237, 出版日 2004年11月, 査読付
    研究論文(国際会議プロシーディングス), 英語
  • Nonlinear Cyclic Pattern Generation Using an Excitable Chemical Medium Controller for a Robot Hand
    Hiroshi Yokoi; Andy Adamatzky; Ben De Lacy Costello; Chris Melhuish
    Proceedings of IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems, 掲載ページ 112-117, 出版日 2004年09月, 査読付
    研究論文(国際会議プロシーディングス), 英語
  • Development of a Whisker Sensor System and Simulation of Active Whisking for Agent Navigation
    Hiroshi Yokoi; Miriam Fend; Rolf Pfeifer
    Proceedings of IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems, 掲載ページ 607-612, 出版日 2004年09月, 査読付
    研究論文(国際会議プロシーディングス), 英語
  • Excitable chemical medium controller for a robotic hand: Closed-loop experiments
    H Yokoi; A Adamatzky; BD Costello; C Melhuish
    INTERNATIONAL JOURNAL OF BIFURCATION AND CHAOS, WORLD SCIENTIFIC PUBL CO PTE LTD, 14巻, 9号, 掲載ページ 3347-3354, 出版日 2004年09月, 査読付, We discuss the experimental implementation of a chemical controller for a robotic hand. In the present case study, we have designed a closed system where a Belousov-Zhabotinsky (BZ) thin layer chemical reactor was linked to the robotic hand via an array of photo-sensors and the fingers of the hand were able to stimulate the excitation dynamics in the BZ medium via the local addition of an activator species. A principal working loop of the chemo-robotic system is that oxidation wave fronts traveling in the medium are detected by photo-sensors and cause (via a microcontroller) the fingers of the hand to bend. When a finger bends, it is set up to apply a small quantity of colloid silver to the reaction and thus causes an additional excitation wave. The traveling and interacting waves stimulate further movements of the fingers and patterns of behavior are observed. These patterns of behavior have been modeled using a cellular automaton. In the paper, we offer an experimental set-up, including algorithms and interfacing, for an experimental chemical robotic hand controller, which contributes to the fields of nonclassical computation, nonlinear physics, and unconventional robotics.
    研究論文(学術雑誌), 英語
  • Acquisition of Adaptive Behavior for the SMA-Net Robot Using Chaotic Neural Networks
    Ikuo Suzuki; Masaru Fujii; Keitaro Naruse; Hiroshi Yokoi; Yukinori Kakazu
    Journal of Robotics and Mechatronics, 16巻, 4号, 掲載ページ 411-419, 出版日 2004年08月, 査読付
    研究論文(学術雑誌), 英語
  • An approach to the piano mover's problem using hierarchic reinforcement learning
    Y Ishiwaka; T Yoshida; H Yokoi; Y Kakazu
    IEICE TRANSACTIONS ON INFORMATION AND SYSTEMS, IEICE-INST ELECTRONICS INFORMATION COMMUNICATIONS ENG, E87D巻, 8号, 掲載ページ 2106-2113, 出版日 2004年08月, 査読付, We attempt to achieve corporative behavior of autonomous decentralized agents constructed via Q-Learning, which is a type of reinforcement learning. As such, in the present paper, we examine the piano mover's problem including a find-path problem. We propose a multi-agent architecture that has an external agent and internal agents. Internal agents are homogenous and can communicate with each other. The movement of the external agent depends on the composition of the actions of the internal agents. By learning how to move through the internal agents, avoidance of obstacles by the object is expected. We simulate the proposed method in a two-dimensional continuous world. Results obtained in the present investigation reveal the effectiveness of the proposed method.
    研究論文(学術雑誌), 英語
  • 進化・学習とロボティクス(18.ロボティクス・メカトロニクス,<特集>機械工学年鑑)
    横井 浩史
    日本機械学會誌, 107巻, 1029号, 掲載ページ 650, 出版日 2004年08月, 査読付
    研究論文(学術雑誌), 日本語
  • An Analysis of Human Motion for Control of a Wearable Power Assist System
    Satoshi Kawai; Keitaro Naruse; Hiroshi Yokoi; Yukinori Kakazu
    Journal of Robotics and Mechatronics, Special Issue on Selected Papers from ROBOMEC'03 (II), 16巻, 3号, 掲載ページ 237-244, 出版日 2004年06月, 査読付
    研究論文(学術雑誌), 英語
  • Design and Control of Humanoid Robot Locomotion with Passive Legs and Upper Body Actuation
    Chandana Paul; Hiroshi Yokoi; Kojiro Matsushita
    Proceedings of 35th International Symposium on Robotics(ISR2004), 掲載ページ CD-ROM等, 出版日 2004年03月, 査読付
    研究論文(国際会議プロシーディングス), 英語
  • Using pitch accenting to improve Japanese text-to-speech understanding.
    Yu W; Yokoi H; Kakazu Y; Tamura T
    Conference proceedings : ... Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society. IEEE Engineering in Medicine and Biology Society. Annual Conference, 6巻, 掲載ページ 4556-4559, 出版日 2004年, 査読付
  • Using pitch accenting to improve Japanese text-to-speech understanding
    Wenwei Yu; Hiroshi Yokoi; Yukinori Kakazu; Toshiyo Tamura
    Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology - Proceedings, 26 VI巻, 掲載ページ 4556-4559, 出版日 2004年, In order to develop an assistive technology that can increase computer accessibility for visually impaired people, we investigated the effect of pitch accenting on Japanese text-to-speech understanding. The effect was confirmed when a training procedure was introduced. Besides, we proposed an individual-adaptive pitching accenting method to explore the optimal pitch accents for individual users. The exploration process of one subject in a verification experiment was analyzed.
    研究論文(国際会議プロシーディングス)
  • Design of Wearable Power-Assist Device for Lower Back Support
    Keitaro Naruse; Satoshi Kawai; Hiroshi Yokoi; Yukinori Kakazu
    Journal of Robotics and Mechatronics, 16巻, 5号, 掲載ページ 489-496, 出版日 2004年, 査読付
    研究論文(学術雑誌), 英語
  • Mutual adaptation in a prosthetics application
    H Yokoi; AH Arieta; R Katoh; WW Yu; Watanabe, I; M Maruishi
    EMBODIED ARTIFICIAL INTELLIGENCE, SPRINGER-VERLAG BERLIN, 3139巻, 2004号, 掲載ページ 146-159, 出版日 2004年, 査読付, Prosthetic care for handicapped persons requires new and reliable robotics technology. In this paper, developmental approaches for prosthetic applications are described. In addition, the challenges associated with the adaptation and control of materials for human hand prosthetics are presented. The new technology of robotics for prosthetics provides many possibilities for the detection of human intention. This is particularly true with the use of electromyogram (EMG) and mechanical actuation with multiple degrees of freedom. The EMG signal is a nonlinear wave, and has time dependency and big individual differences. The EMG signal is a nonlinear wave that has time dependency and significant differences from one individual to another. A method for how an individual adapts to the processing of EMG signals is being studied to determine and classify a human's intention to move. A prosthetic hand with I I degrees of freedom (DOF) was developed for this study. In order to make it light-weight, an adaptive joint mechanism was applied. The application results demonstrate the challenges for human adaptation. The f-MRI data show a process of replacement from a phantom limb image to a prosthetic hand image.
    研究論文(学術雑誌), 英語
  • Using Electromyogram to Analyze Skill Acquiring Patterns in Reaching Tasks
    Kahori Kita; Ryu Katoh; Wenwei Yu; Hiroshi Yokoi; Yukinori Kakazu
    Proceedings of International Conference on the Advanced Mechatronics (ICAM'04), 掲載ページ 19-24, 出版日 2004年, 査読付
    研究論文(国際会議プロシーディングス), 英語
  • An Analogical Interface with Statistic Mechanics for the Dynamics of Morpho-Functional Machine
    Hiroshi Yokoi; Rolf Pfeifer
    Proceedings of International Conference on the Advanced Mechatronics (ICAM'04), 掲載ページ 69-74, 出版日 2004年, 査読付
    研究論文(国際会議プロシーディングス), 英語
  • Development of a Small Size Controller for Control of a Wearable Power Assist Device
    Satoshi Kawai; Keitaro Naruse; Hiroshi Yokoi; Yukinori Kakazu
    Proceedings of International Conference on the Advanced Mechatronics (ICAM'04), 掲載ページ 407-412, 出版日 2004年, 査読付
    研究論文(国際会議プロシーディングス), 英語
  • The effect of Pitch Accenting on Japanese Text-to-Speech Understanding
    Wenwei Yu; Takahiro Arai; Hiroshi Yokoi; Yukinori Kakazu
    Proceedings of International Conference on the Advanced Mechatronics (ICAM'04), 掲載ページ 559-564, 出版日 2004年, 査読付
    研究論文(国際会議プロシーディングス), 英語
  • Evolutionary Acquisition of Behavior Using Robot Model Based on Spring-mass System
    Kazutoshi Uehara; Keitaro Naruse; Hiroshi Yokoi; Yukinori Kakazu
    Intelligent Engineering System Through Artificial Neural Networks:Smart Engineering System Design:Neural Networks, Fuzzy Logic, Evolutionary Programming, Complex Systems and Artificial Life, 一般社団法人日本機械学会, 13巻, 掲載ページ 517-522, 出版日 2003年11月, 査読付, 進化ロボティクスにおける形態と機能間の関係を考えるための基礎的な研究として, 動作の進化が示す性質を調べる実験を行った。GAを利用した実験の結果, 適応度関数の設計に応じた異なる動作パターンが獲得された。
    研究論文(国際会議プロシーディングス), 英語
  • 表面筋電位を用いた運動習熟過程の評価とモデル化 上肢到達運動による検討
    北 佳保里; 加藤 龍; 兪 文偉; 横井 浩史; 嘉数 侑昇
    バイオメカニズム学術講演会予稿集, バイオメカニズム学会, 24回巻, 掲載ページ 91-92, 出版日 2003年10月
    日本語
  • Adaptive behavior learning for a distributed autonomous swimming robot in an environment including a narrow gate
    Wenwei Yu; Daisuke Iijima; Hiroshi Yokoi; Yukinori Kakazu
    International Journal of Smart Engineering System Design, 5巻, 4号, 掲載ページ 269-279, 出版日 2003年10月, 査読付, This paper describes a design method for an autonomous robot system consisting of plural agents that enable the robot to behave adaptively in the real world. One difficulty in designing a distributed autonomous system is how to embed dynamics for self-organizing environment-oriented action rules in the system. We, therefore, propose a robot system consisting of mechanically constrained agents that have been identically designed, which are controlled by a decision-making method that has an oscillator and learning methods based on the same object functions, such that each agent actively interacts with other agents and with the outer world. In order to verify the usefulness of this system, tests on behavioral acquisition in target approaching and obstacle avoidance were carried out by using a distributed autonomous swimming robot. Moreover, for learning efficiency in complex tasks, such as obstacle avoidance, we propose "Switching-Q learning," in which previously obtained action rules are effectively used. It was found that the robot acquired simple obstacle avoidance behavior and dynamics based on interaction among agents and the outer world. It was, therefore, verified that the proposed robot design method is one solution for a system that can adapt to complex environments.
    研究論文(学術雑誌), 英語
  • An adaptive FES switching system for hemiplegics
    Wenwei Yu; Hiroki Yamaguchi; Hiroshi Yokoi; Masaharu Maruishi; Yukio Mano; Yukinori Kakazu
    International Journal of Smart Engineering System Design, 5巻, 4号, 掲載ページ 299-311, 出版日 2003年10月, 査読付, Functional Electrical Stimulation (FES) is an effective and developing method used to restore functions for paraplegic patients. In this research, we focus on the switching problem of FES, which is one of the obstacles that prevents FES from further practical use. Namely, in most of the current FES systems, patients have to make a superfluous action by themselves, or rely on someone else to turn on/off the stimulation instead. To release patients from such a switching action, we have been developing an adaptive switching system for FES control for the lower limb activities of hemiplegic patients, based on the consideration that lower limb activities need the synchronization of limbs on both sides. We used electromyogram (EMG) signals detected from the normal side to recognize the activities that the patients intend to do, and utilized the recognition results as the switching signals. However, motion patterns to be represented and analyzed by EMG are distinctive of individual variations and characteristic alternation, which inevitably results in classification errors in EMG analyzing. Moreover, EMG analyzing for FES switching should be able to cope with the contamination of FES pulse. We first compared three methods to decide the suitable feature extraction for EMG analyzation for FES systems. Then, in order to enable the analyzing system to recognize the correct timings in the dynamical processes of activities, a practical training-set construction method that utilizes additional reference data was proposed. Accordingly, the problem-oriented feature extraction and the training-set construction were incorporated with an Artificial Neural Network (ANN)-based online learning system to form an adaptive switching system for FES. The proposed switching system was applied to an FES system that supports the standing and walking of a hemiplegic subject to verify the effectiveness.
    研究論文(学術雑誌), 英語
  • ポテンシャル場によるエージェントの協調作業の導入に関する研究
    牧野勤; 成瀬継太郎; 横井浩史; 嘉数侑昇
    情報処理学会論文誌:数理モデル化と応用, 44巻, SIG 7 (TOM 8)号, 掲載ページ 69-81, 出版日 2003年05月, 査読付
    研究論文(学術雑誌), 日本語
  • Design of compact and lightweight wearable power assist device
    Keitaro Naruse; Hiroshi Yokoi; Satoshi Kawai; Yukinori Kakazu
    American Society of Mechanical Engineers, Dynamic Systems and Control Division (Publication) DSC, American Society of Mechanical Engineers (ASME), 72巻, 1号, 掲載ページ 525-532, 出版日 2003年, 査読付, In this paper, the development of a compact and lightweight power assist device for lower back flexion and extension, when carrying a heavy load, is presented. For investigating the effect of the device, we model a human body as a planar seven-link system, and we analyze a compression force in the lower back, particularly at the disc between the fifth lumbar vertebra and the first sacrum. We built two prototypes of the device, and we apply the model to real data acquired by the prototype. The analysis results show that the proposed device can reduce the compression force in the disc. A controller for the device is developed, which can follow a voluntary human motion using surface myosignals.
    研究論文(国際会議プロシーディングス), 英語
  • An EMG keyboard for forearm amputees
    Wenwei Yu; Ryu Kato; Fukuda Fabio; Hiroshi Yokoi; Yukinori Kakazu
    Applied Bionics and Biomechanics, 1巻, 1号, 掲載ページ 33-43, 出版日 2003年01月, 査読付
    研究論文(学術雑誌), 英語
  • Amoeba-like robots in the perspective of control architecture and morphology/materials
    H Yokoi; T Nagai; T Ishida; M Fujii; T Iida
    MORPHO-FUNCTIONAL MACHINES: THE NEW SPECIES, SPRINGER-VERLAG TOKYO, 掲載ページ 99-129, 出版日 2003年, 査読付, This paper provides a summary of the Amoeba-like robot research that is a part of the Morpho-Functional Machine Project. This research is a developmental trial of a new robot architecture with many degrees of freedom and large deformability, and it started from imitating NC4 (the cellular slime mould slug). The proposed designs for the amoeba-like robot are a Unit Based Control Architecture with field technique and deformable hardware structure. In the Unit Based Control Architecture, locomotive through self-body deformation, adaptive control of body shape depending on obstacle in the environment, and distributed functional learning are established. Two types of deformable hardware designs are proposed. One type consists of a group of distributed units and is named SMA-net. The SMA-net type is a lattice structured using shape memory alloy (SMA), and distributed units are arranged on all node of the lattice, where each unit includes controller, sensor, indicator and actuator. The other is a liquid type that drives mercury drops using MHD (magneto-hydro-dynamics) on a magnetic field. Based on evidence from performance tests using these two proposed architectures we suggested to define a so called morpho-rate as design index that shows the "design distance" from the locomotive functions of NC4. The summary shows a perspective of deformable robot design using morpho-rate.
    研究論文(国際会議プロシーディングス), 英語
  • Morpho-rate: A macroscopic evaluation and analysis of the morpho-functional machine
    H Yokoi; WW Yu; R Pfeifer
    2003 IEEE INTERNATIONAL SYMPOSIUM ON COMPUTATIONAL INTELLIGENCE IN ROBOTICS AND AUTOMATION, VOLS I-III, PROCEEDINGS, IEEE, 2巻, 掲載ページ 788-793, 出版日 2003年, 査読付, This paper describes an experimental approach of the macroscopic evaluation for the Morpho-Functional Machine. The robotics agent that has many degrees of freedom and large deformability has a difficulty of control, which is how to dew the influence of global body for the feedback signal of local agent The Amoeba like Robot is an example we proposed for the Morpho-Functional Machine. The mathematical model of swarming behavior of multi agents system based on field technique gives a model of the Amoeba-like-Robot The description of macroscopic observation is proposed and applied for the behavior analysis of Amoeba-like-Robot The macroscopic observation proposed here suggested to define a so called as Morpho-Rate that consists of the Dynamics of multi agents system. One of the hardware designs of Amoeba-like-Robot consists of a group of distributed agents and is named SMA-net. The SMA-net type is built using a lattice structured field of shape memory alloy (SMA) spring coils, and distributed agents are arranged on all node of the lattice, where each agent includes controller, sensor, indicator and actuator Based on evidence from performance tests using these proposed architectures we suggested using morpho-rate as design index for the macroscopic evaluation.
    研究論文(国際会議プロシーディングス), 英語
  • Morphology and material property of a biped robot
    K Matsushita; H Yokoi; R Pfeifer
    2003 IEEE INTERNATIONAL SYMPOSIUM ON COMPUTATIONAL INTELLIGENCE IN ROBOTICS AND AUTOMATION, VOLS I-III, PROCEEDINGS, IEEE, 3巻, 掲載ページ 1227-1232, 出版日 2003年, 査読付, In this paper, a biped robot is introduced, which is an instantiation of the principle of cheap design. The proposed biped robot is a light-weight skeleton-actuation mechanism with I I DOF motors, elastic limbs, and tendon-supported joints. The sensor system of this robot is comprised of pressure sensors on the sole and a posture sensor at the hip position. An adaptive neural oscillator is employed as a controller. This paper presents some preliminary analysis of a biped robot exploiting elastic materials. The goal of this research is to explore principles of bipedal locomotion in the context of elastic materials. The experimental result shows such non-linearity of elastic material has a significant relation to the locomotion.
    研究論文(国際会議プロシーディングス), 英語
  • Emergence of adaptive behavior by chaotic neural networks
    Suzuki, I; H Yokoi; Y Kakazu
    2003 IEEE INTERNATIONAL SYMPOSIUM ON COMPUTATIONAL INTELLIGENCE IN ROBOTICS AND AUTOMATION, VOLS I-III, PROCEEDINGS, IEEE, 1巻, 掲載ページ 151-156, 出版日 2003年, 査読付, In this paper, we propose an emergent system in which an autonomous mobile robot can acquire environment oriented behavior. In the general robotic engineering, a system designer gave the model of environment and sensory-motor commands beforehand. However, we think that the autonomous robot has to be developed through the interaction between robot's behavior and the environmental information by itself So, we construct the controller for the autonomous robot to acquire the adaptive behavior with the Chaotic Neural Networks (CNNs). Furthermore, we make use of the Dynamic Learning Method (DLM) as an on-line learning method. The results of the computational experiments show the chaotic search of this network plays an important role for the acquisition of the adaptive behavior.
    研究論文(国際会議プロシーディングス), 英語
  • Modeling and movement control of mobile SMA-net
    M Fujii; H Yokoi; Y Kakazu
    2003 IEEE INTERNATIONAL SYMPOSIUM ON COMPUTATIONAL INTELLIGENCE IN ROBOTICS AND AUTOMATION, VOLS I-III, PROCEEDINGS, IEEE, 1巻, 掲載ページ 253-258, 出版日 2003年, 査読付, This paper discusses the modeling of Mobile SMA-Net, and move control. Mobile SMA-Net is the robot which combined the spring of a shape memory alloy in the shape of a lattice, and has very redundant flexibility. Therefore, the physical characteristic is modeled based on a real robot's measurement data, a simulator is created, and movement is controlled by this paper on it. Since the robot has very large flexibility, in order that the robot may control, he ingratiates himself in Learning. However, in order that the robot may change own form in the action process, learn and the mechanism which can be re-learned are needed. In this paper, robust control is realized using Reinforcement Learning.
    研究論文(国際会議プロシーディングス), 英語
  • Optimal morphology of a biologically-inspired whisker array on an obstacle-avoiding robot
    M Fend; H Yokoi; R Pfeifer
    ADVANCES IN ARTIFICIAL LIFE, PROCEEDINGS, SPRINGER-VERLAG BERLIN, 2801巻, 掲載ページ 771-780, 出版日 2003年, 査読付, Whiskers are versatile sensors for short-range navigation and exploration that are widespread in many animal species, especially in rodents. Their arrangement is in very precise rows and arcs on both sides of the animal's head. The controlled variations between species and the conservation within a species indicates a prominent role of their morphology for their functioning. Because of their enormous potential for robotic applications, we constructed a robot with two multi-whisker arrays, and evaluated the morphology and arrangement of the whiskers in an obstacle-avoidance task. We found that an artificial whisker array uncommon in nature performed best, and we argue that this might be explained by additional functions whiskers have in animals.
    研究論文(学術雑誌), 英語
  • An active artificial whisker array for texture discrimination
    M Fend; S Bovet; H Yokoi; R Pfeifer
    IROS 2003: PROCEEDINGS OF THE 2003 IEEE/RSJ INTERNATIONAL CONFERENCE ON INTELLIGENT ROBOTS AND SYSTEMS, VOLS 1-4, IEEE, 2巻, 掲載ページ 1044-1049, 出版日 2003年, 査読付, Whiskers are powerful sensors for robots that are not only useful for basic tasks such as obstacle avoidance, but also have the potential for gathering rich information about objects. We have developed an active multi-whisker array modelled on the rat whisker system which can be mounted on a mobile robot. We show that with this whisker array we can discriminate different textures based on the frequencies elicited by the whiskers. We exploit the phase-locked structure of our data using sensory-motor integration. The data were generated by periodic active movement of the whiskers. Two factors enable better discrimination of the textures: firstly, considering several touch events from one whisker; and secondly, combining the information from more than one whisker.
    研究論文(国際会議プロシーディングス), 英語
  • An EMG keyboard for forearm amputees
    Wenwei Yu; Ryu Kato; Fukuda Fabio; Hiroshi Yokoi; Yukinori Kakazu
    Applied Bionics and Biomechanics, 1巻, 1号, 掲載ページ 33-43, 出版日 2003年01月, 査読付
    研究論文(学術雑誌), 英語
  • On-line supervising mechanism for learning data in surface electromyogram motion classifiers
    Daisuke Nishikawa; Wenwei Yu; Hiroshi Yokoi; Yukinori Kakazu
    Systems and Computers in Japan, 33巻, 14号, 掲載ページ 1-11, 出版日 2002年12月, 査読付, This paper proposes a mechanism that supervises the learning data set for the classification from electromyogram to forearm motion. The supervising mechanism contains automatic data addition and automatic data elimination processes. It also contains manual data addition that is the same as our former algorithm. Both the automatic addition and elimination processes evaluate success or failure of classification from the continuity of the classifier's outputs. These processes assume that a person cannot change his motion within a certain interval. In experiments, a system with the supervising mechanism embedded classifiers ten forearm motions from two channels of the electromyogram. First, this paper makes it clear that the proposed mechanism is effective by comparison with six settings, including the absence of a supervising pattern. Next, it is verified that the system can adapt to alteration of the operator's characteristics by a sensor-shifting test in which we move one sensor after the operator's training. From the experimental results, it is concluded that the proposed mechanism can adjust the generated decision boundaries for improvement of classification ability, and in addition is capable of tracking the alteration of the operator's characteristics through time.
    研究論文(学術雑誌), 英語
  • Multifunctional Electrical Prosthetic Hand-Development of Tendon-driven Mechanism and Controller-
    Yu W; Nishikawa D; Ishikawa Y; Yokoi H; Kakazu Y
    Journal of Robotics & Mechatronics, 14巻, 6号, 掲載ページ 324-331, 出版日 2002年12月, 査読付
    研究論文(学術雑誌), 英語
  • Evaluation of Biosignal Processing Methods for Welfare Assisting Devices-Evaluation of EMG Information Extraction Processing Using Entropy-
    Kato, R; Nishikawa, D; Yu, W; Yokoi, H; Kakazu, Y
    Journal of Robotics & Mechatronics, 14巻, 6号, 掲載ページ 573-580, 出版日 2002年12月, 査読付
    研究論文(学術雑誌), 英語
  • A Bio-Signal Information Criterion for Analysis of Individual Characteristics
    Ryu Kato; Yu, W; Naruse, K; Yokoi, H; Kakazu, Y
    Intelligent Engineering Systems Through Artificial Neural Networks, 12巻, 掲載ページ 741-746, 出版日 2002年11月, 査読付, Learning of bio-signal-to-motion classifiers would be influenced by the factors like postures of the motion-related body part, and loads to the body sections in motor activity. In this study, the influence of posture on individual characteristics was analyzed using a bio-signal information criterion, which is based on the concept of conditional information entropy. The calculation of this criterion consisted of three steps: Feature extraction, Clustering and Evaluation. An experiment on forearm motion discrimination under four postures was conducted to investigate firstly the usefulness of the criterion, and secondly the effectiveness of the criterion to analyze the influence of different postures on EMG-to-motion classifiers. As a result, a strong correlation between the proposed criterion and discriminating rate calculated by ANN was observed, which suggests that pre-learning criterion reflects the post-learning effect well. And postures' influences on individual characteristics were expressed using the criterion and made clear. In the case of a hard-to-take posture, it was found that there was an individual variation in the degree of influence on characteristic.
    研究論文(国際会議プロシーディングス), 英語
  • Measurement and Control of Multi-Robot Behavior
    KINOSITA,M; Watanabe, M; Kawakami, K; Yokoi, H; Kakazu, Y
    Intelligent Engineering Systems Through Artificial Neural Networks, 12巻, 掲載ページ 225-230, 出版日 2002年11月, 査読付
    研究論文(国際会議プロシーディングス), 英語
  • A Study on Behavior Substitution for the Robustness of Distributed Autonomous System
    Ishioka, T; Yu, W; Yokoi, H; Kakazu, Y
    Intelligent Engineering Systems Through Artificial Neural Networks, 12巻, 掲載ページ 51-56, 出版日 2002年11月, 査読付, One main objective of DAS (Distributed Autonomous Systems) is to realize robust and adaptive behavior, for which, the learning ability is usually equipped to agents that comprise the systems. As a matter of fact, even homogeneous agents with same hardware would differentiate in their decision-making roles after learning. So that, the usual approach to cope with the troubles in DAS is relying on the re-learning ability of the agents to adapt to themselves to new roles in the new situations. However, the re-learning is usually time-consuming. The basic idea of this study is to replace the troubled one by the agent with the highest similarity to it. Therefore, it only needs less time to adjust agent's behavior models to fit to the new situation. In this study, we introduced a measurement to describe the similarity between decision-making rules of distributed autonomous agents. A series of experiments were conducted using a real floating robot. The results showed that, when some troubles occurred to one certain agent, the substitution by an agent with a higher similarity could result in a better performance for whole DAS.
    研究論文(国際会議プロシーディングス), 英語
  • Blind Source Separation Using Chaotic Information Maximization
    Yu, W; Yokoi, H; Kakazu, Y
    Intelligent Engineering Systems Through Artificial Neural Networks, 12巻, 掲載ページ 69-74, 出版日 2002年11月, 査読付, Recently, some learning methods that can perform Blind Source Separation (BSS), a process that uses mixtures of several signal sources only to extract the original signals, have been suggested. However, the adaptation rules of the methods have the problem that, the learning tends to be trapped by local minimums caused by periodicity of signal sources, multi-path transfer, etc. In order to tackle this problem, in this study, we introduced Chaotic Steepest Decent (CSD) Model into the BSS network architecture. Taking the mutual information as the Objective Function, we first derived the adaptation rules for each element of the parameter matrix. Then we analyzed the dynamics of the chaotic BSS system, and suggested a cross-correlation based monitoring algorithm for the chaotic BSS system, to secure more search for promising solution area. At last, we verified the validation of the system by results of experiments on audio recordings.
    研究論文(国際会議プロシーディングス), 英語
  • 異方性エッチングを用いた生体電位計測のための多層構造型マイクロプローブの開発
    川島貴弘; 横井浩史; 柴田隆行; 牧野英司; 嘉数侑昇
    精密工学会誌, 公益社団法人精密工学会, 68巻, 9号, 掲載ページ 1185-1189, 出版日 2002年09月, 査読付, This paper focuses on a development of a cortical signal recording system to analyze an information processing system in a brain, and describes a fabricated microprobe using techniques of the microfabrication for realizing a multi-site recording. In order to identify the brain system, the multi-site and simultaneous recording is required. However, the property of the invasiveness leads to miniaturizing such a device. Therefore, the multi-site microprobe was fabricated by applying a multilayer structure of electrical circuits. Moreover, the anisotropic etching was applied in order to simplify the fabrication process. And the electrical property of this microprobe was described.
    研究論文(学術雑誌), 日本語
  • Whisking: An unexplored sensory modality
    Lungarella, M; Hanfner, V. V; Pfeifer, R; Yokoi, H
    Proceedings of the 7th International Conference on the Simulation of Adaptive Behavior (SAB2002), From Animals to Animats 7, 掲載ページ 58-59, 出版日 2002年08月, 査読付
    研究論文(国際会議プロシーディングス), 英語
  • 筋電義手の新しい制御方法
    横井浩史; 兪文偉; 成瀬継太郎
    日本義肢協会POアカデミージャーナル, (公社)日本義肢装具士協会, 10巻, 1号, 掲載ページ 9-12, 出版日 2002年06月, 査読付
    研究論文(学術雑誌), 日本語
  • 自律分散ロボットにおける多様な政策と代替性に関する研究
    石岡 卓也; 兪 文偉; 横井 浩史; 嘉数 侑昇
    計測自動制御学会 部門大会/部門学術講演会資料, 公益社団法人 計測自動制御学会, 2002巻, 0号, 掲載ページ 188-188, 出版日 2002年, In multi-agent system constructed by learning-agent, even homogeneous agents with same hardware would produce diversity in their decision-making rules after learning. In this study, we introduced a measurement to describe the similarity between probabilistic decision-making rules of distributed autonomous robots. The experiment results showed the measurement can be used to describe the behavior similarity.
  • Adaptive behavior learning for a distributed autonomous swimming robot by switching-Q
    D Iijima; T Ishioka; WW Yu; A Hayashi; H Yokoi; Y Kakazu
    INTELLIGENT AUTONOMOUS VEHICLES 2001, PERGAMON-ELSEVIER SCIENCE LTD, 掲載ページ 333-338, 出版日 2002年, 査読付, This paper proposes a decision-making method for an autonomous robot system consisting of mechanically linked plural identical agents that enable the robot to behave adaptively in the real world. In this study, in order to verify the environment adaptability of distributed autonomous swimming robot which is controlled by the proposed method, behavioral acquiring tests of target approaching including obstacle avoidance on the water surface were carried out. For this purpose, a modified Q-learning in which plural Q-tables were used alternately according to dead-locksituations were proposed. By using this method, as a result, the robot acquired stable target approaching behavior. Additionally, the mechanism of behavioral learning in the distributed controlled system was investigated. Copyright (C) 2001 IFAC.
    研究論文(国際会議プロシーディングス), 英語
  • Using interaction-based learning to construct an adaptive and fault-tolerant multi-link floating robot
    WW Yu; Takuya, I; D Iijima; H Yokoi; Y Kakazu
    DISTRIBUTED AUTONOMOUS ROBOTIC SYSTEMS 5, SPRINGER-VERLAG TOKYO, 掲載ページ 455-464, 出版日 2002年, 査読付, How to build distributed autonomous systems that can adaptively behave through learning in the real world is still an open problem in the research field. In order to tackle this problem, we constructed a distributed autonomous floating robot that consisted of mechanically linked multiple identical units and proposed a new control framework, adaptive oscillator method, to deal with units' temporal and spatial interaction with their environment. A single model reinforcement learning system was first employed to realize the framework, and a multiple-model reinforcement learning system was proposed further and employed to cope with environmental changes caused by adding obstacles. In order to confirm adaptive behavior acquisition and fault-tolerance in a real environment, we did experiments on target approaching task by using the real floating robot.
    研究論文(国際会議プロシーディングス), 英語
  • An artificial whisker sensor for robotics
    M Lungarella; VV Hafner; R Pfeifer; H Yokoi
    2002 IEEE/RSJ INTERNATIONAL CONFERENCE ON INTELLIGENT ROBOTS AND SYSTEMS, VOLS 1-3, PROCEEDINGS, IEEE, 掲載ページ 2931-2936, 出版日 2002年, 査読付, In this paper, we present a first series of experiments with prototype artificial whiskers that have been developed in our laboratory. These experiments have been inspired by neuroscience research on real rats. In spite of the enormous potential of whiskers, they have to date not been systematically investigated and exploited by roboticists. Although the transduction. mechanism is simple and straightforward, and the whiskers axe currently used in a passive way only, the dynamics of the sensory signals resulting from the interaction with various textured surfaces is complex and has a rich information content. The experiments provide the foundation for future work including active sensing, whisker arrays, and cross-modal integration.
    研究論文(国際会議プロシーディングス), 英語
  • Using Entropy to evaluate EMG information extraction
    Kato, R; Nishikawa, D; Yu, W; Yokoi, H; Kakazu, Y
    Journal of Robotics & Mechatronics, 14巻, 6号, 掲載ページ 573-580, 出版日 2002年, 査読付
    研究論文(学術雑誌), 英語
  • 表面筋電位からの動作識別システムにおけるオンライン型学習データ管理機構
    西川大亮; 兪 文偉; 横井浩史; 嘉数侑昇
    電子情報通信学会論文誌 IEICE D-II, (一社)電子情報通信学会, J84-D-II巻, 12号, 掲載ページ 2634-2643, 出版日 2001年12月, 査読付
    研究論文(学術雑誌), 日本語
  • アメーバ状ロボットへのアプローチ
    嘉数侑昇; 横井浩史; 兪文偉
    日本ロボット学会誌, 19巻, 7号, 掲載ページ 843-849, 出版日 2001年10月, 査読付
    研究論文(学術雑誌), 日本語
  • 筋電義手の新しい制御方法
    横井 浩史; 兪 文偉
    POアカデミー研究会抄録集, POアカデミー研究会, 8回巻, 掲載ページ 27-38, 出版日 2001年09月
    日本語
  • An informational evaluation method for biomedical signals in motion discrimination
    Katoh, R; Yamaguchi, H; Yu, W; Yokoi, H; Kakazu, Y
    The international Symposium on Measurement, Analysis and Modeling o f Human Functions, 掲載ページ 181-191, 出版日 2001年09月, 査読付
    研究論文(国際会議プロシーディングス), 英語
  • Vibrating Potential Field for Large Scale Scheduling Problem
    Yokoi, H; Kakazu, Y; Mizuno, T; Takita, M
    Taylor & Francis, Journal of Smart Engineering System Design, 3号, 掲載ページ 227-241, 出版日 2001年08月, 査読付
    研究論文(学術雑誌), 英語
  • 自律分散遊泳ロボットの障害物回避行動の獲得
    飯島大典; 兪文偉; 横井浩史; 嘉数侑昇
    日本ロボット学会誌, The Robotics Society of Japan, 19巻, 2号, 掲載ページ 85-95, 出版日 2001年03月, 査読付, This paper describes a design method of a robot system which consists on mechanically linked plural agents, so as to realize autonomous robots which can adaptively behave in the real world. A difficulty in designing distributed autonomous systems, is how to embed a dynamics for self organizing environment-oriented-action-rules in the systems. So, we propose a robot system which controlled by a decision making method that has oscillator and learning method based on same object functions, and which has a structure of mechanically linked agents that are identically designed, in order that each agent actively interacts with other agents and the outer world. For verifying an usefulness of the system, behavioral acquiring tests in target approaching and obstacle avoidance were implemented by using Distributed Autonomous Swimming Robot that was constructed by the proposed way. Moreover, for learning efficiency in complex tasks such as obstacle avoidance, we proposed Switching Q-learning in which previously obtained action rules were effectively used As a result, the robot acquired simple obstacle avoidance behavior, and time-sequential connections between acquired action rules were observed by interaction-based learning in a distributed autonomous system. That is, it was verified that the proposed system design method was one of the solutions of adaptive systems to complex environments.
    研究論文(学術雑誌), 日本語
  • Learning of adaptive behaviors in an autonomous distributed swimming machine
    Yu, D; Yokoi, H; Iijima, D; Kakazu, Y
    International Workshop on Morpho-functional Machines, Shaping embodied machine intelligence _ the morpho-functional machine perspectives, 掲載ページ 194-221, 出版日 2001年03月, 査読付
    研究論文(国際会議プロシーディングス), 英語
  • A study on state grouping and opportunity evaluation for reinforcement learning methods
    W. Yu; H. Yokoi; Y. Kakazu
    International Journal of Smart Engineering System Design, 3巻, 1号, 掲載ページ 29-49, 出版日 2001年, 査読付, In this paper, we propose State Grouping and Opportunity Evaluation schemes to cope with the problem emerging when scaling up Reinforcement Learning algorithms to real, large size applications. We first discuss the Labeling Based Evaluation scheme that evaluates the opportunity of one situation according to local information, therefore, makes it possible to use better experience to guide the exploration of the state-space. The grouping scheme is based on geometrical and trial-error information, and is made up of state generating, state grouping, state splitting, state forgetting processes, as well as corresponding action selecting module and learning module. Incorporating the Labeling Based Evaluation and State Grouping scheme into Reinforcement Learning algorithms, we get an approach that does problem solving while organizing state space. We argue that an approach with this kind of ability is necessary for an autonomous agent, since, an autonomous agent can not act depending on any pre-defined maps, but must, instead, search the environment and find the optimal problem solution simultaneously and autonomously. By solving the large state-size 3-D.O.F rod navigation problem and 4-Link-Manipulator control problem, we show the efficiency of the proposed approach, through the fact that the agent can achieve the optimal or sub-optimal path with less memory and less time.
    研究論文(学術雑誌)
  • Chaotic Information Maximization for Blind Source Separation
    Yu, W; Yokoi, H; Kakazu, Y
    Proceedings of the Sixth International Symposium on Artificial Life and Robotics, 掲載ページ 184-191, 出版日 2001年01月, 査読付
    研究論文(国際会議プロシーディングス), 英語
  • Obstacle avoidance learning for a multi-agent linked robot in the real world
    D Iijima; WW Yu; H Yokoi; Y Kakazu
    2001 IEEE INTERNATIONAL CONFERENCE ON ROBOTICS AND AUTOMATION, VOLS I-IV, PROCEEDINGS, IEEE, 掲載ページ 523-528, 出版日 2001年, 査読付, In order to achieve an autonomous system which can adaptively behave through learning in the real world, we constructed a distributed autonomous swimming robot that consisted of mechanically linked multi-agent and adopted adaptive oscillator method that was developed as a general decision making for distributed autonomous systems (DASs). One of the our aims by using this system is to verify whether the robot could complete a target approaching including obstacle avoidance. For this purpose, we introduced a modified Q-learning in which plural Q-tables are used alternately according to dead-lock situations. By using this system, as a result, the robot acquired stable target approaching and obstacle avoiding behavior.
    研究論文(国際会議プロシーディングス), 英語
  • Obstacle avoidance learning for a multi-agent linked robot in the real world
    D Iijima; WW Yu; H Yokoi; Y Kakazu
    2001 IEEE INTERNATIONAL CONFERENCE ON ROBOTICS AND AUTOMATION, VOLS I-IV, PROCEEDINGS, IEEE, 掲載ページ 523-528, 出版日 2001年, 査読付, In order to achieve an autonomous system which can adaptively behave through learning in the real world, we constructed a distributed autonomous swimming robot that consisted of mechanically linked multi-agent and adopted adaptive oscillator method that was developed as a general decision making for distributed autonomous systems (DASs). One of the our aims by using this system is to verify whether the robot could complete a target approaching including obstacle avoidance. For this purpose, we introduced a modified Q-learning in which plural Q-tables are used alternately according to dead-lock situations. By using this system, as a result, the robot acquired stable target approaching and obstacle avoiding behavior.
    研究論文(国際会議プロシーディングス), 英語
  • Control system of flexible structure multi-cell robot using amoeboid self-organization mode
    Nobuyuki Takahashi; Takashi Nagai; Hiroshi Yokoi; Yukinori Kakazu
    ADVANCES IN ARTIFICIAL LIFE, SPRINGER-VERLAG BERLIN, 2159巻, 掲載ページ 563-572, 出版日 2001年, 査読付, In this paper, we present a distributed multi-cell robot control system that enables autonomous movement. Flexible deformation and actions are features of living things such as amoebae. One amoeba has neither specialized sensitive organs nor motile organs, however, as a whole, a slime of amoebae can present unified movement. That is, organisms such as amoebae own various self-organization abilities. The control system proposed in this study rose from such kind of self-organization, by which cell units move together to give rise to the movement of multi-cell robots, according to only local interaction. Especially, in this study, self-organization phenomena including entrainment of non-linear oscillators were modeled, and effectiveness was shown through computer experiments.
    研究論文(国際会議プロシーディングス), 英語
  • On-line learning method for EMG prosthetic hand control
    D Nishikawa; WW Yu; H Yokoi; Y Kakazu
    ELECTRONICS AND COMMUNICATIONS IN JAPAN PART III-FUNDAMENTAL ELECTRONIC SCIENCE, SCRIPTA TECHNICA-JOHN WILEY & SONS, 84巻, 10号, 掲載ページ 35-46, 出版日 2001年, 査読付, This paper proposes a novel learning method for prosthetic hand control. Conventional works have used off-line learning methods for control, and hence two kinds of training must be carried out separately: one is for the amputee to control prosthetic hands, and the other is for the prosthetic hand controller to adapt to the amputee's variations. Consequently, an amputee cannot acquire the sensations of operating prosthetic hands through training, and nevertheless he or she is likely to experience difficulties in forcing the prosthetic hand controller to follow the change of his or her own characteristics in practical use. We accordingly design an on-line learning mechanism which can adapt to the individual's characteristics in real time. Using this mechanism, a suitable mapping function of the surface electromyogram (EMG) to motions of prosthetic hands can be acquired according to the amputee's evaluation in practical use. Thereby, the mechanism realizes a shortening of training time and adaptation to individual variation in real time. The experiments succeeded in discriminating six forearm motions to verify the proposed method. First, we use intrinsic exercise images to control a prosthetic hand, and compare our on-line method with one conventional off-line method. Second, we use EMG signals on shoulder girdles to control the prosthetic hand for upper elbow amputation. The discrimination rate in forearm EMG experiments is 89.9% by our method and 80.3% by the conventional method. Moreover, we show the possibility of applying the on-line learning method to upper elbow amputees, because a discrimination rate of 79.3% is achieved by our method in shoulder girdle EMG classification. (C) 2001 Scripta Technica.
    研究論文(学術雑誌), 英語
  • Sensitization of glutamate release and N-methyl-D-aspartate receptor response by transient dopamine pretreatment in prefrontal cortex of rats
    Takita, M; Kawashima, T; Kaneko, H; Suzuki, S; Yokoi, H
    Neuroscience Letters, ELSEVIER, 317号, 掲載ページ 97-100, 出版日 2001年, 査読付
    研究論文(学術雑誌), 英語
  • Macroscopic quantitative observation of multi-robot behavior
    M Kinoshita; M Watanabe; T Kawakami; H Yokoi; Y Kakazu
    ICCIMA 2001: FOURTH INTERNATIONAL CONFERENCE ON COMPUTATIONAL INTELLIGENCE AND MULTIMEDIA APPLICATIONS, PROCEEDINGS, IEEE COMPUTER SOC, 2巻, 4号, 掲載ページ 190-194, 出版日 2001年, 査読付, It is very difficult to estimate behaviors of multiple autonomous robots or mutual interactions of them in real time. Therefore, we propose a quantitative observation approach of multiple robots behaviors. This approach introduces thermodynamic macroscopic state values to the multi-robot systems. The advantage of this approach is that it enables to observe the behaviors of autonomous robots in real world can be mapped to characteristic values in another conceptual state space. Thermodynamic macroscopic state values, such as temperature, pressure and entropy, are defined in mobile robots systems. In our definition, each mobile robot is supposed a Particle in thermodynamic systems. The experiment shows that the states of robots system can be classified by thermodynamic macroscopic state value. This verifies that the macroscopic quantitative observation is efficient and applicable to control multi-robot systems.
    研究論文(国際会議プロシーディングス), 英語
  • On-line learning based electromyogram to forearm motion classifier with motor skill evaluation
    D Nishikawa; W Yu; M Maruishi; Watanabe, I; H Yokoi; Y Mano; Y Kakazu
    JSME INTERNATIONAL JOURNAL SERIES C-MECHANICAL SYSTEMS MACHINE ELEMENTS AND MANUFACTURING, JAPAN SOC MECHANICAL ENGINEERS, 43巻, 4号, 掲載ページ 906-915, 出版日 2000年12月, 査読付, An on-line learning based EMG to motion classifier can manage learning data set by manual appending and automatic elimination compared with conventional off-line learning based classifiers. It is designed to track the alteration of an operator's characteristics through time. The automatic elimination is based on the continuity of human motion. Moreover, in this study we quantify the attainment of motor skill using the classifier. By classifying up to eight forearm motions from two channels of EMG, we investigate the effectiveness of the automatic elimination process, the validity of the attainment of motor skill by seven trials on an unskilled subject, as well as the relationship among the number of electrodes, the classification performance, and the subject's motor skill. Results show that the proposed approaches can simplify decision boundaries, the attainment of motor skill can be used fur judging completion of the training by external observers, and bottlenecks in this classifier can be detected.
    研究論文(学術雑誌), 英語
  • 個人の特性に適応するEMG識別装置の開発 特性変化に対応する学習用データ自動管理機構の設計
    西川 大亮; 兪 文偉; 丸石 正治; 渡辺 一郎; 横井 浩史; 眞野 行生; 嘉数 侑昇
    バイオメカニズム学術講演会予稿集, バイオメカニズム学会, 21回巻, 掲載ページ 405-406, 出版日 2000年11月, 学習データの自動削除及び自動追加機能による,オンライン型のデータ管理機構を提案した.取捨の基準としてヒトの動作の連続性を仮定し識別の成功と失敗を判定した.実験結果より,提案手法はデータをランダムに選択する従来手法と比べて,識別に有利な決定境界の生成が可能であることが確認できた
    日本語
  • Adaptive FES switching system for hemiplegics
    Yamaguchi, H; Yu, W; Yokoi, H; Kakazu, Y; Maruishi, M; Mano, Y
    Proceedings of the International Conference of Artificial Neural Networks in Engineering, 10巻, 掲載ページ 765-770, 出版日 2000年11月
    研究論文(国際会議プロシーディングス), 英語
  • Development of Robot Hands with an Adjustable Power Transmitting Mechanism
    Ishikawa, Y; Yu, W; Yokoi, H; Kakazu, Y
    Proceedings of the International Conference of Artificial Neural Networks in Engineering, 10巻, 掲載ページ 631-636, 出版日 2000年11月
    研究論文(国際会議プロシーディングス), 英語
  • The Development of a Navigation System with Associative Memory
    Ikuo Suzuki; Hiroshi Yokoi; Yukinori Kakazu
    Proceedings of the International Conference of Artificial Neural Networks in Engineering, 10巻, 掲載ページ 確認中, 出版日 2000年11月, 査読付
    研究論文(国際会議プロシーディングス), 英語
  • 競争社会系における価値観群の創発
    石田崇; 横井浩史; 嘉数侑昇
    人工知能学会誌, 人工知能学会, 15巻, 5号, 掲載ページ 896-903, 出版日 2000年09月, 査読付, In Multi-Agent Systems, agents sense their local information, and they estimate the global environment. Autonomous agents should have independent estimate functions according to their local information. The functions should adapt the global environment. We consider this estimate function to be exactly a "norms of behavior" in the human sense. In this study, we construct a competitive social system with selfish autonomous agents. Agents interact with their alternative actions each other repeatedly as like as IPD(Iterated Prisoner's Dilemma)games.Agents have a estimation table for their action independently. Agents'strategies of action are adapted to their own estimate function, and agents'norms of behavior satisfy. But global environment deprives their energy according to a global rule. In such systems, the agent which adapt not only strategy but also norms of behavior to the environment can survive.
    研究論文(学術雑誌), 日本語
  • Evolutionary reconstruction system using inertia coupling for spacecraft
    Kurotaki, M; Yokoi H; Ishida, S
    Proceedings of AIAA Guidance, Navugation, and Control Conference, 1巻, 掲載ページ 102-109, 出版日 2000年08月, 査読付
    研究論文(国際会議プロシーディングス), 英語
  • Functional MRI of amputees during use of myoelectric prosthetic hand
    M Maruishi; D Nishikawa; Y Mano; W Yu; H Yokoi; Y Kakazu; T Nakagawa
    ELECTROPHYSIOLOGY AND KINESIOLOGY, MEDIMOND S R L, 掲載ページ 571-574, 出版日 2000年, 査読付, We investigated cortical mapping of patients with amputation using functional magnetic resonance imaging (fMRI). The system analyzed surface electromyography (sEMG) from two points of proximal muscles of the stump, and sent motor commands to move a prosthetic hand. Before use of the prosthesis, with the missing hand grasping task, fMRI of amputees with phantom pain demonstrated a broad activation on the contralateral M1. On the contrally, fMRI of amputees without phantom pain demonstrated an activation shifting medially than the contralateral activation of healthy hand. Use of prosthesis affected the location of the activation in the M1.
    研究論文(国際会議プロシーディングス), 英語
  • Navigation system including associative memory
    Ikuo Suzuki; Hiroshi Yokoi; Yukinori Kakazu
    Advanced Robotics, VSP BV, 14巻, 5号, 掲載ページ 403-405, 出版日 2000年, 査読付, A navigation system that includes associative memory is proposed as a method to overcome perceptual aliasing problem (PAP). The system is composed of two mechanisms, the associative memory part (AM-part) and the action selected part (AS-part).
    研究論文(学術雑誌), 英語
  • On-line learning based EMG prosthetic hand
    D Nishikawa; Y Ishikawa; W Yu; M Maruishi; Watanabe, I; H Yokoi; Y Mano; Y Kakazu
    ELECTROPHYSIOLOGY AND KINESIOLOGY, MEDIMOND S R L, 掲載ページ 575-580, 出版日 2000年, 査読付, This paper reports our current achievements of the development of the EMG prosthetic hand. It has been studied in two ways, which are a study of EMG classification method and the development of a light-weight and high-power prosthetic hand. In the former study, an on-line learning method has been designed, which adapts to each amputee's characteristics demanded in practical use. This method can discriminate 6 similar to 10 forearm motions from 2 similar to 3 channel of EMG signals. In the later study, an adjustable power transmitting mechanism for a well-known tendon driven method has been designed which adjusts speed and torque in response to loads about six time scales. Finally, this paper discusses remaining problems that contain the cause of performance difference between normal and amputee subjects, and necessity of feedback control of the tendon driven prosthetic hand.
    研究論文(国際会議プロシーディングス), 英語
  • Adaptive FES switching control for hemiplegics using EMG signal
    H Yamaguchi; W Yu; M Maruishi; H Yokoi; Y Mano; Y Kakazu
    ELECTROPHYSIOLOGY AND KINESIOLOGY, MEDIMOND S R L, 掲載ページ 155-160, 出版日 2000年, FES (Functional Electrical Stimulation) is an effective method to restore function for paraplegic patients. However in spite of this benefit, its clinical application isn't spread. One reason is that, in most of the current FES technology, patients have to make a superfluous action to realize the switch. We are developing another type of switch for FES control for hemiplegic patients, based on the consideration that, lower limbs' actions, for example, standing-up and ambulation, need the synchronization of both limbs. So that, in the case of lower limb actions of hemiplegics, it is possible to make auto switch using EMG signal detected from their normal side. EMG is physiological signal with individual disparity, which inevitably results in classification error. To overcome this problem, we use an ANN based on-line classifier method. This paper will present such an automatic switch system and show its possibility.
    研究論文(国際会議プロシーディングス), 英語
  • Obstacle avoidance for a distributed autonomous swimming robot by interaction-based learning
    D Iijima; WW Yu; H Yokoi; Y Kakazu
    FROM ANIMALS TO ANIMATS 6, MIT PRESS, 6巻, 掲載ページ 297-306, 出版日 2000年, 査読付, This paper describes a design method for an autonomous robot system consisting of plural agents that enables the robot to behave adaptive ly in the real world. One difficulty in designing a distributed autonomous system is how to embed dynamics for self-organizing environment-oriented action rules in the system. We therefore propose a robot system consisting of mechanically constrained agents that have been identically designed, which is controlled by a decision-making method that has oscillator and learning method based on the same object functions in order that each agent actively interacts with other agents and with the outer world. In order to verify the usefulness of this system, tests on behavioral acquisition in target approaching and obstacle avoidance were carried out by using a distributed autonomous swimming robot. Moreover, for learning efficiency in complex tasks such as obstacle avoidance, we propose "Switching Q-learning", in which previously obtained action rules are effectively used. It was found that the robot acquired simple obstacle avoidance behavior and dynamics based on interaction among agents and the outer world It was therefore verified that the proposed robot design method is one solution for a system that can adapt to complex environments.
    研究論文(国際会議プロシーディングス), 英語
  • Adaptive Logic Circuits Based on Net-list Evolution
    Shindo, T; Yokoi, H; Kakazu, Y
    Journal of Robotics and Mechatronics, 12巻, 2号, 掲載ページ 144-149, 出版日 2000年, 査読付
    研究論文(学術雑誌), 英語
  • オンライン学習法を用いる機能的電気刺激
    丸石正治; 兪 文偉; 横井浩史; 西川大亮
    北海道リハビリテーション学会誌, 28巻, 掲載ページ 3-7, 出版日 2000年, 査読付
    研究論文(学術雑誌), 日本語
  • EMG automatic switch for FES control for hemiplegics using artificial neural network
    H Yamaguchi; WW Yu; M Maruishi; H Yokoi; Y Mano; Y Kakazu
    INTELLIGENT AUTONOMOUS SYSTEMS 6, I O S PRESS, 40巻, 2号, 掲載ページ 339-346, 出版日 2000年, 査読付, Functional Electrical Stimulation (FES) is an effective method to restore function for paraplegic patients. FES makes it possible to realize some ADL (Activities of Daily Livings) such as standing-up, ambulation, and grasping. However in spite of this benefit, its clinical application isn't spread. One reason is that a switch signal is necessary to denote the onset of stimulation, whereas, in most of the current FES technology, patients have to make a superfluous action to realize the switch. Such superfluous action is not preferred in function restoration.
    We are developing another type of switch for FES control for hemiplegic patients, based on the consideration that, lower limbs' actions, for example, standing-up and ambulation, need the synchronization of both limbs. So that, ill the case of lower limb hemiplegics, it is possible to recognize the action that the patients intend to do, from some kind of physiological signal detected from their normal side. In this research, EMG (electromyogram) is employed as the signal. EMG is physiological signal with individual disparity, which inevitably results in classification error. To overcome this problem, we use an ANN based on-line classifier method. This paper will present such an automatic switch system and show its possibility.
    研究論文(国際会議プロシーディングス), 英語
  • 腱駆動ロボットハンドの倍力機構に関する研究
    石川 泰広; 兪 文偉; 横井 浩史; 嘉数 侑昇
    バイオメカニズム学術講演会予稿集, バイオメカニズム学会, 20回巻, 掲載ページ 39-39, 出版日 1999年11月
    日本語
  • 個人の特性に適応するEMG識別装置の開発 特性の動的変化に対する帰納学習手法の適用
    西川 大亮; 兪 文偉; 丸石 正治; 渡辺 一郎; 横井 浩史; 眞野 行生; 嘉数 侑昇
    バイオメカニズム学術講演会予稿集, バイオメカニズム学会, 20回巻, 掲載ページ 38-38, 出版日 1999年11月
    日本語
  • Amoeba Searching Behavior Model for Traveling Salesman Problem
    Yokoi, H; Mizuno, T; Takita, M; Kakazu, Y
    Gordon and Breach, International Journal of Smart Engineering System Design, 2巻, 1号, 掲載ページ 43-55, 出版日 1999年11月, 査読付
    研究論文(学術雑誌), 英語
  • Adaptive Behavior Acquisition for a Distributed Autonomous Swimming Robot Based on Real-World Learning
    Iijima, D; Yu, W; Yokoi, H; Kakazu, Y
    Proceedings of the 1999 IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems, 1巻, 掲載ページ 229-234, 出版日 1999年10月, 査読付, This paper proposes the construction of a 'strong' autonomous mobile robot, which can acquire environment oriented behavior through learning, as a distributed autonomous system. It is thought that such a system has many advantages over other systems in terms of adaptability to the environment and so on. However, the potential of this type of system has yet to be demonstrated in experiments under real-world conditions. We conducted an experiment to determine whether a distributed autonomous swimming robot could acquire target-approaching behavior on a water surface which was set as the robot's work space. As a result, from a fairly simple coding, the robot acquired the reproducible target-approaching behavior using only local learning even in cases where a partial fault occurred, and the acquired actions also enabled the robot to approach the target in an environment with a narrow gate.
    研究論文(国際会議プロシーディングス), 英語
  • An Acquisition of a Narrow Path Going Through Behavior for a Distributed Autonomous Swimming Robot
    Iijima, D; Yu, W; Yokoi, H; Kakazu, Y
    Proceedings of 1999 IEEE International Conference on Systems, Man and Cybernetics, VI巻, 掲載ページ 602-607, 出版日 1999年10月, 査読付, For achieving a 'strong' autonomous mobile robot which can acquire adaptive behavior through learning in the complex real world, to construct the robot as a distributed autonomous system can become one of the answers. It is thought that such a system has many advantages over other systems in terms of adaptability to the environment and so on. However, the potential of this type of system has yet to be demonstrated in experiments under real-world conditions. So, we developed a distributed autonomous swimming robot which had redundant linkage structure, and in which each link were independently controlled. The reason why we chose a watery environment as the robot's work space is that the environment had uncertainty and unstableness of the real world. Under these settings, we conducted an experiment to determine whether the robot could complete an target approaching including obstacle avoidance which is one of the necessary functions for the autonomous mobile robots. In this paper, the obstacle is a narrow path, so, the robot can't go through it by chance. Then, first, behavior-acquiring experiment for mere target approaching was implemented, after that, the capability of narrow path going through was tested by using acquired action patterns. As a result, from a fairly simple coding, the robot acquired the reproducible target-approaching behavior using only local learning, and completed the narrow path going through behavior in a conditional environment.
    研究論文(国際会議プロシーディングス), 英語
  • To Explore Continuous Action Space in Actor/Critic Architecture
    Yu, W; Iijima, D; Yokoi, H; Kakazu, Y
    Proceedings of IEEE International Conference on Systems, Man and Cybernetics, V巻, 掲載ページ 441-446, 出版日 1999年10月, 査読付, Reinforcement Learning is a commonly used paradigm for learning in autonomous dynamical systems. Recently, a popular topic in this field is how to extend the RL into the continuous state space and action space, so that RL can be applied to more real world problems. The ASE/ACE which is one of the most famous implementations of RL, shows the possibility to be one solution. However the convergence of the scheme is proved to be quite slower than the method based on discrete state and action space, such as Q-Learning methods. The reason is clear, since the continuous state and action need to be organized to reduce the indefinite searching to definite. On the other hand, there exists few RL system exploring the action space by combining the effective action sequences to catch the regularity of the environment and thus to be reusable. In this paper, we add an memory-based sequence structure, and correspondingly an adaptive action sequence Critic to the Actor/Critic architecture to organize the action space. By generating and organizing the action sequences in continuous action space, the new model is able to improve the learning speed and acquire the environment-oriented skill. Experiments to solve a bench-mark double integrator problem and a 2-dimensional complicated problem are carried out to show the effectiveness of the new model.
    研究論文(国際会議プロシーディングス), 英語
  • 筋電義手制御のためのオンライン学習法
    西川大亮; 兪文偉; 横井浩史; 嘉数侑昇
    電子情報通信学会論文誌D-II, 一般社団法人電子情報通信学会, J82-D-II巻, 9号, 掲載ページ 1510-1519, 出版日 1999年09月, 査読付, 本論文では筋電義手制御のための新しい学習法を提案する.従来研究されている筋電義手の制御手法は,切断者に対する義手適用訓練と義手に対する個人差の学習を別々に行うOff-line型である.そのため切断者は訓練中においては義手操作の感覚をつかみづらく,使用中は義手を自身の変化に追従させるのが困難であった.そこで本論文では実時間で学習を行うOn-line型の学習機構を設計する.本手法では切断者本人が使用中に与える評価から,義手装置は表面筋電位と動作の間の適切な写像関係を獲得する.これにより訓練時間の短縮と個人差への適応を実時間で実現する.本論文では手法の検証のために6種類の動作識別実験を行っている.まず前腕の運動イメージを用いた実験を行い,従来のOff-line型の手法と比較している.更に上腕での切断者を意識して,肩甲帯の運動から筋電信号を取り出し義手駆動実験を行っている.実験における前腕での識別率は提案手法で89.9%,従来法で80.3%であった.また提案手法における肩甲帯での識別率は79.3%の性能が達成されており,上腕切断者に対する本筋電義手制御法の適用の可能性が確かめられている.
    研究論文(学術雑誌), 日本語
  • To Explore Continuous Action Space in Actor/Critic Architecture, A Preliminary Study
    Yu, W; Iijima, D; Yokoi, H; Kakazu, Y
    Proceedings of the International Conference of Artificial Neural Networks in Engineering, 9巻, 掲載ページ 149-154, 出版日 1999年09月, 査読付, Recently, a popular topic in the study of Reinforcement Learning is how to extend the RL into the continuous state space and action space, so that RL can be applied to more real world problems. The ASE/ACE, which is one of the most famous implementations of RL, shows the possibility to be one solution. However, the research effort should be done to organize both state and action space to reduce the indefinite searching to definite. There exists few RL system exploring the action space by combining the effective action sequences to catch the regularity of the environment and thus to be reusable. In this paper, we proposed a memory-based sequence structure, and correspondingly an adaptive action sequence Critic to the Actor/Critic architecture to organize the action space. Experiments to solve a benchmark double integrator problem and a 2-dimensional complicated double integrator problem are carried out to show the effectiveness of the new architectures.
    研究論文(国際会議プロシーディングス), 英語
  • EMG sensor and on-line learning method for FES
    Maruishi M; Yu W; Mano Y; Yokoi H; Nishikawa D
    Proc 4th Annual Conference International Functional Electrical Stimulation Society, 掲載ページ 307-310, 出版日 1999年08月, 査読付
    研究論文(国際会議プロシーディングス), 英語
  • Autonomous Acquisition of Environmental Oriented Behavior for a Distributed Autonomous Swimming Robot
    Iijima, D; Yu, W; Yokoi, H; Kakazu, Y
    Proceedings of the 38th SICE Annual Conference (SICE’99)(International Session Papers), 掲載ページ 953-958, 出版日 1999年07月, 査読付, This paper describes that a distributed autonomous swimming robot which is constructed as a distributed autonomous robotic system can acquire environment oriented behavior through learning. Although such a system has many advantages in terms of robustness and so on, there are few fruits especially in the real world. So, we verified the possibilities by using this robot on the water surface where the environment included the unstableness and uncertainty of the real world. Because robot control was difficult, and it took many repetitions before the target behavior was acquired, we introduced oscillation action patterns suitable for providing motion through water for fast learning. As a result, the robot acquired the active target-approaching behavior using only local learning, and the behavior was almost the same as that in the centralized control.
    研究論文(国際会議プロシーディングス), 英語
  • Analyzing and discriminating EMG signals using wavelet transform and real-time learning method
    Daisuke Nishikawa; Wenwei Yu; Hiroshi Yokoi; Yukinori Kakazu
    Intelligent Engineering Systems Through Artificial Neural Networks, 9巻, 掲載ページ 281-286, 出版日 1999年, This paper discusses the applicability of the Wavelet transform for analyzing EMG signal. In previous works including authors', researchers have dealt with steady EMG and have proposed analyzing methods being suitable for the EMG, for example FFT. Therefore, it is difficult for the previous approaches to discriminate motions from the EMG in the different phases of muscle activity, i.e., pre-activity, in activity, post-activity phases, as well as the period of motion transition from one to another. In this paper, we introduce the Wavelet transform using the Gabor mother wavelet function into our real-time EMG prosthetic hand controller for discriminating motions from steady and unsteady EMG. A preliminary experiment to discriminate two hand motions from one channel EMG in the initial pre-activity and in activity phase is carried out to show the effectiveness of the approach. However, future research effort is necessary to investigate the other mother wavelets to discriminate more motions much precisely.
    研究論文(国際会議プロシーディングス)
  • EMG prosthetic hand controller discriminating ten motions using real-time learning method
    Daisuke Nishikawa; Wenwei Yu; Hiroshi Yokoi; Yukinori Kakazu
    IEEE International Conference on Intelligent Robots and Systems, 3巻, 掲載ページ 1592-1597, 出版日 1999年, In this paper, we discuss the necessity of learning mechanism for EMG prosthetic hand controller, and the real-time learning method is proposed and designed. This method divides the controller into three units. Analysis Unit extracts useful informations for discriminating motions from EMG. Adaptation Unit learns the relation between EMG and control command and adapts operator's characteristics. Trainer Unit makes the Adaptation Unit learn in real-time. Experiments show that proposed controller discriminates ten forearm motions, which contain four wrist motions and six hand motions, and learning within 4-25 minutes. The average of the discriminating rate is 91.5%.
    研究論文(国際会議プロシーディングス)
  • Adaptive behavior learning for a distributed autonomous swimming robot in an environment including a narrow gate
    Daisuke Iijima; Wenwei Yu; Hiroshi Yokoi; Yukinori Kakazu
    Intelligent Engineering Systems Through Artificial Neural Networks, 9巻, 掲載ページ 1135-1140, 出版日 1999年, In order to achieve an autonomous mobile robot which can acquire adaptive behavior through learning in the complex real world, we constructed a distributed autonomous swimming robot which consisted of mechanically linked multi-agent and adopted adaptive oscillator method which was developed as a general decision making for DARSs. One of the our aims by using this system is to verify whether the robot could complete a target approaching including obstacle avoidance. In this paper, the obstacle is a narrow gate. For this purpose, we introduced a modified Q-learning in which plural Q-tables are used alternately according to dead-lock situations. By using this system, as a result, the robot acquired stable target approaching and narrow gate going through behavior.
    研究論文(国際会議プロシーディングス)
  • EMG prosthetic hand controller using real-time learning method
    Daisuke Nishikawa; Wenwei Yu; Hiroshi Yokoi; Yukinori Kakazu
    Proceedings of the IEEE International Conference on Systems, Man and Cybernetics, 1巻, 出版日 1999年, This paper reports the prosthetic hand controller discriminating ten forearm motions from two channels of EMG signals. The controller uses the real-time learning method that is defined as simultaneously controlling a prosthetic hand and learning to adapt to operator's characteristics. In this method, the controller is divided into three units. Analysis Unit extracts useful information for discriminating motions from EMG. Adaptation Unit learns the relation between EMG and control command and adapts to operator's characteristics. Trainer Unit generates training data and makes the Adaptation Unit learn in real-time. In experiments, the proposed controller performs discriminating a maximum ten forearm motions including four wrist motions and six hand motions. In eight forearm motions experiment, the five subjects' average discriminating rate, which serves an index of accurate controlling, was 85.1%. Two groups occur from this result, one marks high performances (91.7%) and another does not (75.2%). The paper discusses the factors of this difference in performance from both phases of training and reasons that the low proficiency leads to the undesirable results in the latter groups. Besides, in ten forearm motions experiment the average discriminating rate of three subjects who achieve high performance in the previous experiment was 91.5%. This paper concludes that the effectiveness of the real-time learning method is confirmed by these experiments.
    研究論文(国際会議プロシーディングス)
  • Distributed robotic learning: Adaptive behavior acquisition for distributed autonomous swimming robot in real-world
    D Iijima; WW Yu; H Yokoi; Y Kakazu
    MACHINE LEARNING, PROCEEDINGS, MORGAN KAUFMANN PUB INC, 掲載ページ 191-199, 出版日 1999年, 査読付, This paper proposes the construction of a "Strong" autonomous mobile robot, which can acquire environment oriented behavior through learning, as a distributed autonomous system. It is thought that such a system has many advantages over other systems in terms of adaptability to the environment and so on. However, the potential of this type of system has yet to be demonstrated in experiments under real-world conditions. We conducted an experiment to determine whether a distributed autonomous swimming robot could acquire target-approaching behavior on a water surface. The experimental conditions were set in order to reproduce the unstableness and uncertainty of the real world. Therefore, control of the robot was difficult, and it took many repetitions before the target behavior was acquired. In this study, we attempted to produce fast learning by introducing oscillation action patterns suitable for providing motion through water. As a result, the robot acquired the active target-approaching behavior using only local learning even if partial fault has occurred, and the behavior was almost the same as that in the ce.ntralized control.
    研究論文(国際会議プロシーディングス), 英語
  • An architecture for adaptive functional electrical stimulation for hemiplegic lower limb activities
    WW Yu; M Maruishi; H Yokoi; Y Mano; Y Kakazu
    RO-MAN'99: 8TH IEEE INTERNATIONAL WORKSHOP ON ROBOT AND HUMAN INTERACTION, IEEE, 掲載ページ 248-253, 出版日 1999年
    研究論文(国際会議プロシーディングス), 英語
  • 分散制御型遊泳ロボットの自律的な目標物接近行動の獲得(振動運動パターンを予め導入した場合)
    飯島大典; 兪文偉; 横井浩史; 嘉数侑昇
    日本機械学会論文集 C編, 65巻, 637号, 掲載ページ 3686-3693, 出版日 1999年, 査読付, This paper describes autonomous acquisition of target approaching behavior for a distributed autonomous robotic system on a water surface. The robot is a distributed controlled swimming one which has redundant linkage structure. Being located under unstable and uncertain floating environment, it is difficult for the robot to control itself. However, in this paper, we propose a method being simpler than those already proposed. That is, oscillation action patterns are preset heuristically, and simple Q-learning is employed to realize the target approaching behavior. The robustness of the behavior acquired by this simple scheme is shown by the observed fact that the behavior is environmental oriented, and the behavior is used recursively by the swimming robot. © 1999, The Japan Society of Mechanical Engineers. All rights reserved.
    研究論文(学術雑誌), 英語
  • EMG control switching system for FES
    H Yamaguchi; D Nishikawa; WW Yu; M Maruishi; H Yokoi; Y Mano; Y Kakazu
    RO-MAN'99: 8TH IEEE INTERNATIONAL WORKSHOP ON ROBOT AND HUMAN INTERACTION, IEEE, 掲載ページ 7-12, 出版日 1999年, 査読付, Functional electrical stimulation (FES) is an effective method for paraplegic patients. FES makes it possible to realize some ADL such as standing-up, walking, and grasping. However in spite of this advantage, its clinical application is limited. One reason is that it needs a switch for which paraplegic patients have to make an action other than the one that they desired to act. In some cases, it is possible to make another type of switch. Lower limbs' actions, for example, standing-up and walking, need the synchronization of both limbs. So that, in the case of lower limb hemiplegics it is possible to recognize the action that the patients intend to do, from EMG (electromyogram) detected on the surface of normal limb. EMG is physiological signal with individual disparity, which inevitably results in classification error. To overcome this problem, we use on-line classifier method. This paper presents an automatic switch system using EMG for hemiplegics and shows the its possibility.
    研究論文(国際会議プロシーディングス), 英語
  • Metamorphic internal image of autonomous agents: emergence of behavior
    Jun Hakura; Kenji Miwa; Hiroshi Yokoi; Yukinori Kakazu
    Robotics and Autonomous Systems, Elsevier Science Publishers B.V., 28巻, 2号, 掲載ページ 149-161, 出版日 1999年, 査読付, This study presents an autonomous agent to be able to behave appropriately in a complex environment with unsophisticated sensors. To satisfy this aim, an internal cognitive space named Metamorphic Internal Image Space with learning mechanism is introduced. The Metamorphic Internal Image Space integrates the sensory inputs and the temporal change of the space, so that the agent behaves relying only on the image. The agent is considered to have the following two major characteristics: 1. It can learn a chain of actions considered as a behavior. 2. It can move with/without the change of sensory inputs. Computational experiments show an emergence of behaviors.
    研究論文(学術雑誌), 英語
  • Morpho-functional machine: design of an amoebae model based on the vibrating potential method
    Hiroshi Yokoi; Wenwei Yu; Jun Hakura
    Robotics and Autonomous Systems, Elsevier Science Publishers B.V., 28巻, 2号, 掲載ページ 217-236, 出版日 1999年, 査読付, Soft-mechanics is a new research area in the field of developmental robotics. This paper reports on the methodology and results of our application of soft-mechanics to the problem of imitating amoebae-like motion through the fusion/coordination of hard- and software technology. This paper describes the development of a morpho-functional machine able to imitate amoebae motion, and the application of vibrating potential methodology to control this machine. Our efforts resulted in the development of a new field technique known as the vibrating potential field [H. Yokoi, Y. Kakazu, An approach to the traveling salesman problem by a bionic model, HEURISTICS, J. Knowledge Engrg. (1992) 13-27] and in a new parameter tuning method inspired from thermodynamics [H. Yokoi, T. Mizuno, M. Takita, J. Hakura, Y. Kakazu, Amoebae like self-organization model using vibrating potential field, Proceedings of the A-Life V, International Conference of Artificial Life V, 1996, pp. 32-39]. The field model produces self-organizing gathering behavior through the physical interaction of potential fields. The computer simulation shows that characteristics typical of swarm intelligence such as, gathering toward energy, thermotaxis, and obstacle avoidance, developed in the amoebae model. These characteristics were applied to the design and construction of three types of robotics-based physical system. The results of this research show the patterns of behavior which morpho-functional machines are capable of producing.
    研究論文(学術雑誌), 英語
  • EHW筋電義手の構築に関する基礎研究
    西川 大亮; 兪 文偉; 樋口 哲也; 横井 浩史; 嘉数 侑昇
    バイオメカニズム学術講演会予稿集, バイオメカニズム学会, 19回巻, 掲載ページ 17-22, 出版日 1998年11月
    日本語
  • Competitive Evolutionary Programming for Motion Feature
    Sato, Y; Yokoi, H; Mizuno, T; Kakazu, Y
    Proceedings of the International Conference of Artificial Neural Networks in Engineering, 8巻, 掲載ページ 365-370, 出版日 1998年11月, 査読付
    研究論文(国際会議プロシーディングス), 英語
  • Competitive Social System with Self-Organized Norms of Behavior
    Ishida, T; Yokoi, H; Kakazu, Y
    Proceedings of the International Conference of Artificial Neural Networks in Engineering, 8巻, 掲載ページ 573-578, 出版日 1998年11月, 査読付
    研究論文(国際会議プロシーディングス), 英語
  • Autonomous Acquisition of Adaptive Behavior for a Distributed Floating Robot Based on the AHC Method
    Iijima, D; Yu, W; Yokoi, H; Kakazu, Y
    Proceedings of the International Conference of Artificial Neural Networks in Engineering, 8巻, 掲載ページ 537-542, 出版日 1998年11月, 査読付, This paper describes how a 'distributed floating robot' acquired adaptive behavior, i.e., swimming motion on the surface of water. In environments where inertia force has a considerable effect, such as in a pool, the sequential relation of time series of environmental information is associated with actions of the robot. This paper introduces the AHC method, which can process time series data, as the action learning mechanism. The experimental results show sensor-based adaptive behavior, such as approach to and enclosure of a light source that is a goal.
    研究論文(国際会議プロシーディングス), 英語
  • Electromyographic (EMG) Pattern Recognition by Reinforcement Learning Method for Prosthetic Arm Control
    Yu, W; Yokoi, H; Kakazu, Y
    Proceedings of the International Conference of Artificial Neural Networks in Engineering, 8巻, 掲載ページ 503-508, 出版日 1998年11月, 査読付, There existed researches on EMG signal classification and recognition depending on a desired-output-indicating time-varying vector signal, i.e., using supervised learning methods. But sometimes, e.g., in the case of prosthetic arm/hand control, it is difficult or even impossible to get such kind of desired output signal. In this paper, we apply an AHC based Reinforcement Learning method to learn to classify the series of EMG signal. The learning of the network is based on the Temporal Difference theory. Additionally, input EMG patterns are generalized by a feature map network. One output stochastic exploration unit and gradient estimator are proposed for credit discrimination. The classification of the real EMG pattern is successfully accomplished.
    研究論文(国際会議プロシーディングス), 英語
  • 障害者に適応可能な筋電操作型義手の開発
    梶谷 勇; 星野 力; 西川 大亮; 横井 浩史; 梶原 信樹; 樋口 哲也
    信学技報, 一般社団法人電子情報通信学会, 98巻, 85号, 掲載ページ 9-16, 出版日 1998年09月, 査読付, 表面筋電位のパターン認識によるユーザインタフェースの一つの実現例として, 筋電操作型義手がある.従来の筋電操作型義手では, 表面筋電位に個人差ががあるために, 障害者が義手に対して適応する必要があった(約1ヶ月の訓練が必要).そこで本研究では, 従来とは逆に障害者に対して適応できるような義手を開発する.適応の手段としては, 高速に適応でき, かつ, 小さく実装可能な, 進化するハードウェアを用いる.
    研究論文(学術雑誌), 日本語
  • 集団行動の創発とファジィ理論
    横井 浩史; 石田 崇
    日本ファジィ学会誌8月号, 10巻, 4号, 掲載ページ 601-610, 出版日 1998年08月, 査読付
    研究論文(学術雑誌), 日本語
  • Multi-Agent Programming System for Starfish Robot Control
    N.Hondo; Nishikawa, K; Yokoi, H; Kakazu, Y
    Proceedings of the Genetic Programming Conference 98 (GP-98), 140巻, 掲載ページ 140-145, 出版日 1998年07月, 査読付
    研究論文(国際会議プロシーディングス), 英語
  • A Morpho-Functional Machine: An Artificial Amoeba Based on the VPM
    Yokoi, H; Yu, W; Hakura, J; Kakazu, Y
    Proceedings of the Sixth International Conference on Artificial Life, Artificial Life VI, VI巻, 掲載ページ 447-482, 出版日 1998年06月, 査読付
    研究論文(国際会議プロシーディングス), 英語
  • An Emergence Model of Sense of Values in a Competitive Social System
    Ishida, T; Yokoi, H; Kakazu, Y
    Distributed Autonomous Robotic Systems 3, 掲載ページ 205-214, 出版日 1998年05月, 査読付
    研究論文(国際会議プロシーディングス), 英語
  • A metamorphic internal image with the complex learning system
    J Hakura; K Miwa; H Yokoi; Y Kakazu
    1998 SECOND INTERNATIONAL CONFERENCE ON KNOWLEDGE-BASED INTELLIGENT ELECTRONIC SYSTEMS, KES '98, PROCEEDINGS, VOL, 3, IEEE, 3巻, 掲載ページ 202-209, 出版日 1998年, 査読付, This study presents an autonomous agent to be able to behave appropriately in the complex environment with unsophisticated sensors. To satisfy this aim, an internal cognitive space named metamorphic internal image space is introduced. The metamorphic internal image space is a space that integrates the sensory inputs and the temporal change of the space, so that the agent with it is able to behave by relying only on the image. An agent with the metamorphic internal image is considered to have following two major characteristics:
    1. It can learn chain of actions considered as a behavior.
    2. It can move with/without the change of sensory input pattern.
    A learning mechanism based on a multi-agent system, is introduced for the sake of the realization of metamorphic internal image. The behavior of the multi-agent system can be regarded as a complex system.
    Computational experiments show the emergent behavior of the mobile agent with metamorphic internal image based on the complex learning system.
    研究論文(国際会議プロシーディングス), 英語
  • Extended reactive system using reconstructed environmental information
    K Nishikawa; J Hakura; H Yokoi
    INTELLIGENT AUTONOMOUS SYSTEMS, I O S PRESS, 掲載ページ 535-541, 出版日 1998年, 査読付, This paper proposes a mechanism that enables autonomous agents to behave appropriately by means of extended reactive systems. Reactive systems are considered to be suitable for realizing basic behavior for autonomous agents. However, it is difficult to design plausible behavior of the autonomous agents when they are expected to achieve more sophisticated behavior in a complex environment, such as solving Piano Mover's Problem. To achieve more sophisticated behavior together with the basic behaviors, we try to make use of reactive systems with an extension. As an extension, an extra processing system is introduced, named as Information Selection Unit (ISU). It has effects on inputs to the reactive system by integrating sensory inputs and previous outputs of the system. With the learning abilities of the ISU, the autonomous agents are expected to be able to achieve adaptiveness in the complex world, without making change of the given reactive system. The results of the computational simulations show the ability of these agents to achieve adaptive behaviors that are unable to be attained by using a reactive system alone.
    研究論文(国際会議プロシーディングス), 英語
  • Extraction of swarm intelligence from sequential image of amoeba by evolutionary potential network
    Y Sato; H Yokoi; T Mizuno; Y Kakazu
    INTELLIGENT AUTONOMOUS SYSTEMS, I O S PRESS, 5巻, 掲載ページ 757-764, 出版日 1998年, 査読付, This paper explores a methodology for a control an amoeba-like multiagent robotics system. On account of the difficulty of controlling multiple agents in a coordinated way, the action rules for such agents often have to be designed manually. To resolve this difficulty, this paper proposes an evolutionary computation for the control method of multi-agent system by means of the network of virtual potential field. The swarm intelligence in amoeboid behavior is extracted from sequential images and such extracted features are incorporated into the action rules of robots.
    研究論文(国際会議プロシーディングス), 英語
  • Control of star fish robot using multi-agent programming system
    N Hondo; K Nishikawa; H Yokoi; Y Kakazu
    INTELLIGENT AUTONOMOUS SYSTEMS, I O S PRESS, 掲載ページ 595-601, 出版日 1998年, 査読付, Most robots borrow their physical structure, behavior and decision making mechanism from animals. In this paper, we are concerned with an echinoderm as the basic mechanism of our approach. From the point of view of robotics, the star fish, a representative member of the echinodermata phylum, has a number of interesting features. One pertinent example of those features is its behavior decision making mechanism. The star fish has no a distinct brain. Instead, its behavior is decided by a reciprocal nerve network spread among its legs. We believe that this feature could be applied to the distributed control of a robot. To this purpose, we have developed a real world star fish robot with a number of specific features. In particular, we propose a control mechanism for it, named MAPS, which includes those features.
    研究論文(国際会議プロシーディングス), 英語
  • Swarming behavior of the autonomous block agents for the block removal problem
    M Kinoshita; H Yokoi
    INTELLIGENT AUTONOMOUS SYSTEMS, I O S PRESS, 掲載ページ 550-555, 出版日 1998年, 査読付, This paper describes the autonomous behavior of block agents existing in a spatially constrained environment. The difficulty of this problem is the determination of the behavior of a block agent within an environment requiring mutual action of many block agents. This difficulty is caused by dynamic obstacle avoidance problem resulting from physical collisions among the autonomous motion of block agents. The objective of this research is to build an adaptive decision mechanism of behavior for autonomous block agents when they are given a task. Specifically, this paper shows one case study of the proposed mechanism for the problem of removing blocks from a container. It is assumed that agents are block shaped, have changeable postures, and the positions and dimensions of each block are different. Our approach is uses GA(Genetic Algorithm) based architecture. The results of simulation experiments are presented which indicate the possibility of this architecture in allowing block agents to adapt to dynamic environments.
    研究論文(国際会議プロシーディングス), 英語
  • Morpho-Functional Machine: Amoeba like robot based on Vibrating Potential Method
    H Yokoi; WW Yu; J Hakura
    INTELLIGENT AUTONOMOUS SYSTEMS, I O S PRESS, 掲載ページ 542-549, 出版日 1998年, 査読付, Soft-mechatronics is a new research aria for a developmental robotics approach. This paper reports on methodology and results of our approach for the soft-mechatronics from imitation of mollusc through hard-and-soft-ware fusion technology. The proposed approach for soft-mechatronics here is development of Morpho-Functional Machine by imitating amoeba motion and structure. This paper describes Vibrating Potential Method to control Morpho-Functional Machine, that consists of new field technique named as the Vibrating Potential Field[5] and new parameter tuning method inspired from thermodynamics[4]. The field model derives self organizing gathering behaviors through physical interaction of potential fields. The computer simulation shows typical characteristics, gathering toward energy, thermotaxis, obstacle avoidance, such as swarm intelligence have been emerged. Those characteristics are designed and built as three types of robotics based physical system. This paper shows the possibility of behaviors produced by Morpho-Functional Machine.
    研究論文(国際会議プロシーディングス), 英語
  • Adaptive electromyographic(EMG) prosthetic hand control using reinforcement learning
    WW Yu; H Yokoi; D Nishikawa
    INTELLIGENT AUTONOMOUS SYSTEMS, I O S PRESS, 掲載ページ 266-271, 出版日 1998年, 査読付, There existed researches on EMG signal classification and recognition depending on a desired-output-indicating time-varying vector signal, i.e., using supervised learning method. But sometimes, e.g., in the case of prosthetic arm/hand control, it is difficult or even impossible to supply such kind of desired output signal. In this paper, we apply an AHC based Reinforcement Learning method to learn to classify the series of EMG signal. Two network structures are involved in the Learning Scheme, the first one is for the internal model of the environmental reinforcement, and the second one is for the classified different action patterns. The learning of these two networks are all based on the Temporal Difference theory. Additionally, input EMG pattern is generalized by a feature map network. A output stochastic exploration unit and gradient estimator are proposed for credit discrimination. The classification of the real EMG pattern is preliminarily accomplished.
    研究論文(国際会議プロシーディングス), 英語
  • A morpho-functional machine: An Artificial Amoeba based on the vibrating potential method
    H Yokoi; WW Yu; J Hakura; Y Kakazu
    ARTIFICIAL LIFE VI, M I T PRESS, VI巻, 掲載ページ 477-482, 出版日 1998年, 査読付, We discuss the design of flexible deformation and adaptive motion in a mechanical system. This paper describes a Morpho-Functional Machine that is an amoeba-like deformable system. A remarkable characteristic of an amoeba is that it can transform from a unicellular mode to a multi-cellular mode depending on the state of the environment. This paper proposes using the Vibrating Potential Method to control the Artificial Amoeba, and uses goal acquisition as an example of searching the environment spatially. The proposed model consists of the new field technique named Vibrating Potential Field and a new parameter tuning method inspired by thermodynamics. The field model creates self organizing gathering behaviors through the physical interaction of potential fields. The computer simulation shows the emergence of typical characteristics, such as gathering toward energy, thermotaxis, obstacle avoidance, and swarm intelligence. Those characteristics are designed and built as an SMA structured Artificial Amoeba based on a physical system, the so-called Morpho-Functional Machine.
    研究論文(国際会議プロシーディングス), 英語
  • Morpho-functional machine: Robotics approach of amoeba model based on vibrating potential method
    H Yokoi; WW Yu; J Hakura; Y Kakazu
    FROM ANIMALS TO ANIMATS 5, M I T PRESS, 5巻, 掲載ページ 297-302, 出版日 1998年, 査読付, Soft-mechatronics is a new research area for a developmental robotics approach. This paper reports on the methodology and results of our approach to soft-mechatronics via the imitating of mollusc-like characteristics in through both hardware and software fusion technology. The proposed approach for soft-mechatronics here is developing a Morpho-Functional Machine by imitating amoeba motion and structure. This paper describes the Vibrating Potential Method to control the Morpho-Functional Machine, that consists of a new field technique called the Vibrating Potential Field plus a new parameter tuning method inspired from thermodynamics. The field model creates self-organising, gathering behaviour, through physical interaction with potential fields. The computer simulation shows typical characteristics of swarm intelligence, such as, energy gathering, thermotaxis, and obstacle avoidance. Three types of robots are built with these three characteristics. This paper shows the possibility of various behaviours produced by Morpho-Functional Machine.
    研究論文(国際会議プロシーディングス), 英語
  • Applying the Vibrational Potential Method to Job Shop Scheduling Problems
    Kebbe, I; Yokoi, H; Kakazu, Y
    Journal of Robotics and Mechatronics, 10巻, 5号, 掲載ページ 394-399, 出版日 1998年, 査読付
    研究論文(学術雑誌), 英語
  • Multilegged Vehicle Using Multireactive Agent
    Takita, T; Yokoi, H; Kakazu, Y
    Journal of Robotics and Mechatronics, 10巻, 5号, 掲載ページ 400-407, 出版日 1998年, 査読付
    研究論文(学術雑誌), 英語
  • A Study on Reactive System Using Reconstructed Unit of Environmental Information
    Nishikawa, K; Hakura, J; Yokoi, H; Kakazu, Y
    Proceedings of the International Conference of Artificial Neural Networks in Engineering, 7巻, 掲載ページ 239-244, 出版日 1997年10月, 査読付
    研究論文(国際会議プロシーディングス), 英語
  • Extraction of Flexible Motion from Sequential Amoeba Images
    Sato, Y; Yokoi, H; Mizuno, T; Kakazu, Y
    Proceedings of the International Conference of Artificial Neural Networks in Engineering, ASME PRESS, 7巻, 掲載ページ 421-426, 出版日 1997年10月, 査読付
    研究論文(国際会議プロシーディングス), 英語
  • Electromyographic (EMG) Pattern Recognition by Reinforcement Learning Method for Prosthetic Arm Control
    Yu, W; Yokoi, H; Kakazu, Y; Nishikawa, D
    Proceedings of the International Conference of Artificial Neural Networks in Engineering, 7巻, 掲載ページ 503-508, 出版日 1997年10月, 査読付, There existed researches on EMG signal classification and recognition depending on a desired-output-indicating time-varying vector signal, i.e., using supervised learning methods. But sometimes, e.g., in the case of prosthetic arm/hand control, it is difficult or even impossible to get such kind of desired output signal. In this paper, we apply an AHC based Reinforcement Learning method to learn to classify the series of EMG signal. The learning of the network is based on the Temporal Difference theory. Additionally, input EMG patterns are generalized by a feature map network. One output stochastic exploration unit and gradient estimator are proposed for credit discrimination. The classification of the real EMG pattern is successfully accomplished.
    研究論文(国際会議プロシーディングス), 英語
  • A Study on Perceptual Mechanism of Autonomous Mobile Robots: Integration of Physical Properties of Robot into Perception
    Hakura, J; Yokoi, H; Kakazu, Y
    Proceedings of the International Conference of Artificial Neural Networks in Engineering, 7巻, 掲載ページ 509-514, 出版日 1997年10月, 査読付
    研究論文(国際会議プロシーディングス), 英語
  • 強化学習法のための状態グルーピングとオポチュニチ評価に関する研究
    兪 文偉; 横井 浩史; 嘉数 侑昇
    電気学会誌, 電子・情報・システム部門誌,Trans. IEE of Japan, 電気学会, 117-C巻, 9号, 掲載ページ 1300-1307, 出版日 1997年09月, 査読付
    研究論文(学術雑誌), 日本語
  • A Study on Dynamic Image Recognition based on Adaptive Template Methods
    Fukuda, A; Hondo, N; Sakanashi, H; Yokoi, H; Kakazu, Y; Higuchi, T
    Proceedings of the Fifteenth International Joint Conference on Artificial Intelligence(IJCAI'97), 掲載ページ 確認中, 出版日 1997年08月, 査読付
    研究論文(国際会議プロシーディングス), 英語
  • 波動場により構成された適応分散システムに関する研究(組み合わせ最適化問題への適用)
    山田 孝治; 横井 浩史; 嘉数 侑昇
    電気学会論文誌C, 電気学会, 117-C巻, 7号, 掲載ページ 843-849, 出版日 1997年07月, 査読付
    研究論文(学術雑誌), 日本語
  • Emergent Mechanism of Empirical Measurement for Adaptive Agents
    Hakura, J; Yokoi, H; Kakazu, Y
    Proceedings of 1997 International Technical Conference on Circuits/Systems, Computers and Communications, 掲載ページ 1077-1080, 出版日 1997年07月, 査読付
    研究論文(国際会議プロシーディングス), 英語
  • 波動場を用いた人工生命体のモデリング
    横井 浩史
    日本機械学会誌, 一般社団法人日本機械学会, 100巻, 941号, 掲載ページ 432-432, 出版日 1997年04月, 査読付
    研究論文(学術雑誌), 日本語
  • Study on force feed-back device using 6 D.O.F. Cartesian robot (adaptive control method for human spatial movement)
    Hiroshi Yokoi; Yukio Fukui; Juli Yamashita; Makoto Shimojo
    Nippon Kikai Gakkai Ronbunshu, C Hen/Transactions of the Japan Society of Mechanical Engineers, Part C, 63巻, 掲載ページ 204-210, 出版日 1997年01月01日, This paper reports the 3D force feed-back device for CAD system with the adaptable control for human characteristics. For the problem of unstable motor action of force feed-back device caused by disagreement of impedance between man and machine, the human friendly device is proposed with adaptive control using parameter tuning for device controller. One hypothesis of proportional relation between grasping force and muscle tension is discovered. The experimental result shows the unstable motor actions caused by higher muscle tension. From the hypothesis and experimental results, the system parameters are unfolded on grasping force, and an adaptive control method is described. As an evaluation experiment of proposed device, a comparison is examined among tracing-resistances of virtual surface and real surface (ice, steel, and wood), and shows smooth feeling rather than ice plate.
  • 6軸直交型ロボットを用いたフォースフィードバックデバイスに関する基礎研究(人間の空間操作特性に対する順応型制御)
    横井 浩史; 福井 幸男; 山下 樹里; 下条 誠
    日本機械学会,日本機会学会論文集C編, 63巻, 605号, 掲載ページ 204-210, 出版日 1997年01月, 査読付
    研究論文(学術雑誌), 日本語
  • NMDA receptor clustering in rat prefrontal cortex revealed by in vitro calcium macroimaging
    Masatoshi Takita; Hiroshi Yokoi; Takafumi Mizuno
    NeuroReport, Lippincott Williams and Wilkins, 8巻, 2号, 掲載ページ 551-553, 出版日 1997年, 査読付, Living coronal brain slices were prepared from the rat prefrontal cortex (pFC) to determine the topographical distribution of the functional calcium-permeable N-methyl-D-aspartate (NMDA) receptor in vitro using calcium macroimage analysis with fura-2 AM. NMDA (0.25, 0.5, 1 or 2 x 10-4 M for 30 s) bath application showed a dose-dependent [Ca2+](i) increase from the steady-state level in several portions selected from the whole hemisphere slice. This regional response was suppressed by D-2-amino-5-phosphonopentanoic acid (10-4 M) and reinforced by glycine coperfusion (5 x 10-6 M). Image analysis showed that the cluster responsive to NMDA lay locally on the medial or lateral pFC even in the presence of tetrodotoxin.
    研究論文(学術雑誌), 英語
  • A study on Force Feed-back Device Using 6 D.O.F. Cartesian Robot (Adaptive control method for human spatial movement)
    Yokoi, H; Fukui, Y; Yamashita, J; Shimojo, M
    Fuji Technology Press, J. Robotics and Mechatronics, 9巻, 1号, 掲載ページ 24-32, 出版日 1997年, 査読付
    研究論文(学術雑誌), 英語
  • Amoeba - Like Mobility by a Group of Units
    Masanori Kudo; Hiroshi Yokoi; Yukinori kakazu
    Proceedings of Second International Conference of Multi Agent Systems (ICMAS96), 掲載ページ 446, 出版日 1996年12月, 査読付
    研究論文(国際会議プロシーディングス), 英語
  • Vibrating Potential Field for Large Scale Traveling Salesman Problem
    Yokoi, H; Kakazu, Y; Mizuno, T; Takita, M
    Proceedings of the International Conference of Artificial Neural Networks in Engineering, 6巻, 掲載ページ 11-16, 出版日 1996年11月, 査読付
    研究論文(国際会議プロシーディングス), 英語
  • Affordance in Autonomous Robot: Grounding Mechanism of Sensory Inputs
    Hakura, J; Yokoi, H; Kakazu Y
    Distributed Autonomous Robotics Systems 2, 2巻, 掲載ページ 156-167, 出版日 1996年10月, 査読付
    研究論文(国際会議プロシーディングス), 英語
  • Amoeba Like Grouping Behavior for Autonomous Robots using Vibrating Potential Field (Obstacle Avoidance on uneven road)
    Yokoi, H; Mizuno, T; Takita, M; Kakazu, Y
    Distributed Autonomous Robotic Systems 2, Springer, 209巻, 掲載ページ 209-220, 出版日 1996年10月, 査読付
    研究論文(国際会議プロシーディングス), 英語
  • A Study on State Grouping and Opportunity Evaluation for Reinforcement Learning Methods
    Yu, W; Yokoi, H; Kakazu, Y
    Proceedings of the International Conference of Artificial Neural Networks in Engineering, 6巻, 掲載ページ 117-122, 出版日 1996年07月, 査読付, In this paper, we propose the State Grouping scheme for coping with the problem of scaling up the Reinforcement Learning Algorithm to real, large size application. The grouping scheme is based on geographical and trial-error information, and is made up with state generating, state combining, state splitting, state forgetting procedures, with corresponding action selecting module and learning module. Also, we discuss the Labeling Based Evaluation scheme which can evaluate the opportunity of the stateaction pair, therefore, use better experience to guide the exploration of the state-space effectively. Incorporating the Labeling Based Evaluation and State Grouping scheme into the Reinforcement Learning Algorithm, we get the approach that can generate organized state space for Reinforcement Learning, and do problem solving as well. We argue that the approach with this kind of ability is necessary for autonomous agent, namely, autonomous agent can not act depending on any pre-defined map, instead, it should search the environment as well as find the optimal problem solution autonomously and simultaneously. By solving the large state-size 3-DOF and 4-link-manipulator problem, we show the efficiency of the proposed approach, i.e., the agent can achieve the optimal or suboptimal path with less memory and less time.
    研究論文(国際会議プロシーディングス), 英語
  • Amoeba Like Self-Oranization Model using Vibrating Potential Field
    Hiroshi Yokoi; Takafumi Mizuno; Masatoshi Takita; Jun Hakura; Yukinori Kakazu
    Proceeding of the Fifth International Workshop on the Synthesis and Simulation of Living Systems, Ⅴ巻, 掲載ページ 51-58, 出版日 1996年05月, 査読付
    研究論文(国際会議プロシーディングス), 英語
  • An Approach to Realization of Affordance-like Cognitive Mechanism
    Hakura, J; Yokoi, H; Kakazu, Y
    Proceedings of Internarional Workshop on Learning for Autonomous Robots (ROBOLEARN'96), 掲載ページ 28-37, 出版日 1996年05月, 査読付
    研究論文(国際会議プロシーディングス), 英語
  • Obstacle Avoidance Using Vibrating Potencial Method (Self-Organization in a Narrow Path)
    Hiroshi Yokoi; Takafumi Mizuno; Masatasi Takita; Yukinori Kakazu
    Journal of Robotics and Mechatronics, 8巻, 4号, 掲載ページ 356-363, 出版日 1996年, 査読付
    研究論文(学術雑誌), 英語
  • Framework of information processing using the vibrating potential field - (Theories and applications)
    H Yokoi; Y Kakazu
    JSME INTERNATIONAL JOURNAL SERIES C-DYNAMICS CONTROL ROBOTICS DESIGN AND MANUFACTURING, JAPAN SOC MECHANICAL ENGINEERS SANSHIN HOKUSEI BLDG, 38巻, 4号, 掲載ページ 649-656, 出版日 1995年12月, 査読付, This paper presents a new information processing model for engineering using a vibrating potential field. In the field of engineering, the conventional information processing models are based on central control processing and parallel distributed processing. Such conventional models are programmed by a sequence of procedures through internal connections between specified processing units, and for this reason it is difficult for all the units to express unity of purpose, enlarge of the system and observe the status of internal connections. However, information exchange between all depends on using field information and information processing of living units is a self-organizing process that can be achieved using field information. Many examples are found in nature where high-performance information processing can be attained without supervision. An analogous model of this self-organized information processing can give a useful control mechanism for PDP. This paper proposes a new information processing model using the vibrating potential field and discusses the results of computer simulations using this model.
    研究論文(学術雑誌), 英語
  • 3D-DDM:三次元B-Spline自由曲面の直接変形手法
    山下樹里; 福井幸男; 横井浩史; 下条誠
    電気学会論文誌, 電気学会, 115巻, 2号, 掲載ページ 253-260, 出版日 1995年02月, 査読付
    研究論文(学術雑誌), 日本語
  • Development of 3D-input device using adaptive control
    H Yokoi; J Yamashita; Y Fukui; M Shimojo
    1995 IEEE INTERNATIONAL CONFERENCE ON NEURAL NETWORKS PROCEEDINGS, VOLS 1-6, IEEE, Ⅴ巻, 掲載ページ 2709-2714, 出版日 1995年, 査読付
    研究論文(国際会議プロシーディングス), 英語
  • Euclidean TSP using characteristics of slimemold
    H Yokoi; T Mizuno; M Takita; Y Kakazu
    1995 IEEE INTERNATIONAL CONFERENCE ON EVOLUTIONARY COMPUTATION, VOLS 1 AND 2, I E E E, Ⅱ巻, 掲載ページ 689-694, 出版日 1995年, 査読付
    研究論文(国際会議プロシーディングス), 英語
  • THE BEHAVIOR OF ARTIFICIAL WORMS IN A NARROW PATH BY THE BIONIC MODEL
    Y KAKAZU; H YOKOI
    MATHEMATICAL AND COMPUTER MODELLING, PERGAMON-ELSEVIER SCIENCE LTD, 21巻, 1-2号, 掲載ページ 217-228, 出版日 1995年01月, The aim of this paper is to develop a theory capable of describing the behavior of a group of artificial worms. The worms move through free-formed narrow paths and avoid obstacles in pursuit of a goal. They can move forward, backward, and rotate. The group of worms can divide, and also regroup.
    In this paper, the worms reach their goals by using a strategy provided by a bionic model. In this bionic model, both the worms and the goals emit waves. The worms perceive their environment in terms of these waves, and choose their movements accordingly. (One could compare the worms to bats using sonar to avoid trees while pursuing a mosquito).
    Here, we illustrate worm behavior through computer simulations. These simulations show all beahviors-specifically pursuit of goals, avoiding obstacles, and group fission and fusion.
    研究論文(学術雑誌), 英語
  • 生体工学モデルによる狭い経路における人工寄生虫の挙動
    Kakazu Y; Yokoi H
    Mathematical and Computer Modelling, PERGAMON-ELSEVIER SCIENCE LTD, 21巻, 1-2号, 掲載ページ 217-228, 出版日 1995年01月, 査読付, The aim of this paper is to develop a theory capable of describing the behavior of a group of artificial worms. The worms move through free-formed narrow paths and avoid obstacles in pursuit of a goal. They can move forward, backward, and rotate. The group of worms can divide, and also regroup.
    In this paper, the worms reach their goals by using a strategy provided by a bionic model. In this bionic model, both the worms and the goals emit waves. The worms perceive their environment in terms of these waves, and choose their movements accordingly. (One could compare the worms to bats using sonar to avoid trees while pursuing a mosquito).
    Here, we illustrate worm behavior through computer simulations. These simulations show all beahviors-specifically pursuit of goals, avoiding obstacles, and group fission and fusion.
    研究論文(学術雑誌), 英語
  • 場を用いた人工生命
    横井 浩史
    人工知能の技術と市場の動向に関する調査研究報告書(日本情報処理開発協会), 掲載ページ 65-68, 121-130, 199-200, 出版日 1995年
    研究論文(学術雑誌), 英語
  • 波動表現に基づく情報処理モデルに関する基礎研究(自律機械群の経路探索問題へのアプローチ)
    山田孝治; 横井浩史; 嘉数侑昇
    日本機械学会論文集C編, 一般社団法人日本機械学会, 60巻, 580号, 掲載ページ 124-129, 出版日 1994年12月, 査読付, A new approach of finding the path to a goal automatically is proposed in this paper. For this problem, our approach uses the vibrating potential method (VPM) to provide the strategy for finding the path. The VPM is a new problem solving system we proposing, and has sufficient unity of fundamental mathematical expression to describe the movement of agents as autonomous machines. In this method, a vibrating potential field (VPF) as an environment is constructed by agents and their interaction energy. These agents interact with each other by the information from the detected wave motion from the environmental surroundings. By the VPM, each agent can decide its movement through detection of wave motion as the environmental surroundings without specific problem oriented programming. In this paper, we set moving-robot agents (RA), obstacle agents (OA) and goal agent (GA) on VPF. We show computer simulations that RA can find the path by two methods. One is position control by local-area sensoring and the other is path planning by detecting global information from GA.
    研究論文(学術雑誌), 日本語
  • THE CONCEPT OF TOOL-BASED DIRECT DEFORMATION METHOD FOR NETWORKED COOPERATIVE CAD INTERFACE
    J YAMASHITA; H YOKOI; Y FUKUI; M SHIMOJO
    IEICE TRANSACTIONS ON INFORMATION AND SYSTEMS, IEICE-INST ELECTRON INFO COMMUN ENG, E77D巻, 12号, 掲載ページ 1350-1354, 出版日 1994年12月, 査読付, This paper proposes the concept of Tool-Based Direct Deformation Method (TB-DDM) which supports networked CAD (Computer Aided Design) systems with virtual reality technologies. TB-DDM allows designers to sculpt free forms directly with tools; each tool has its deforming characteristics, such as, the area and the shape of deformation. TB-DDM's direct deformation interface is independent of form representations because the system automatically calculates appropriate deformation according to its form representation when a tool ''pushes'' a form. The deformation with TB-DDM is concisely described by the initial shape, types of tools, and their loci; the description enables cooperative CAD systems with narrow bandwidth network to share design process rapidly and to distribute computational load.
    研究論文(学術雑誌), 英語
  • AUTONOMOUS GRASP CONTROL OF LINK MECHANISM BY VIBRATING POTENTIAL METHOD
    H YOKOI; Y KAKAZU
    CONTROL ENGINEERING PRACTICE, PERGAMON-ELSEVIER SCIENCE LTD, 2巻, 6号, 掲載ページ 1031-1038, 出版日 1994年12月, 査読付, Living creatures differ from machines in that they have no pre-fixed objective function. These basic processing elements (creatures or cells) are influenced by their objective functions and change their properties based upon this influence. This recursive structure is the basis of living creatures' autonomous behavior. This paper aims at the development of a new control method based on a decentralized management approach to describing a mathematical model of autonomous machines, called the vibrating potential method (VPM). In the VPM, the system consists of a group of units, and the objective functions of the elementary units are combined so that they become the objective function of the system. A field is employed as the medium for information transmission; its application to the problem of grasping free-form objects is discussed.
    研究論文(学術雑誌), 英語
  • A virtual surface modeler for direct and regional free form manipulation
    Yamashita J; Yokoi H; Fukui Y; Shimojo M
    4th Int.Conf.artificial rearity and tele-existense, Vol.ICAT'94, pp.35-42. 1994., 掲載ページ 35-42, 出版日 1994年07月, 査読付
    研究論文(国際会議プロシーディングス), 英語
  • Development of 3D-Input Device for Virtual Surface Manipulation
    Yokoi H; Yamashita J; Fukui Y; shimojo M
    RO-MAN'94. 3rd IEEE Int. workshop on Robotics and Human Communication,, 掲載ページ 134-139, 出版日 1994年07月, 査読付
    研究論文(国際会議プロシーディングス), 英語
  • Find Path Problem of Autonomous Robots by Vibrating Potential Method
    Yamada, K; Yokoi, H; Kakazu Y
    Distributed Autonomous Robotic Systems, 掲載ページ 303-309, 出版日 1994年07月, 査読付
    研究論文(国際会議プロシーディングス), 英語
  • Development of the virtual shape manipulating system
    Yokoi H; Yamashita J; Fukui Y; Shimojo M
    4th Int.Conf. Artificial rearity and tele-existane, Vol.ICAT'94, 掲載ページ 43-48, 出版日 1994年01月, 査読付
    研究論文(国際会議プロシーディングス), 英語
  • Simulation of Cell Division in the Bionic Model
    Yokoi, H; Hatakeyama, Y; Kakazu, Y
    Intelligent Engineering System Through Artificial Neural Network, 掲載ページ 27-32, 出版日 1993年11月, 査読付
    研究論文(国際会議プロシーディングス), 英語
  • Segmentation of an X-Ray Image by Colony Formation Model of Artificial Cell
    Hatakeyama, Y; Yokoi, H; Kakazu Y
    Intelligent Engineering System Through Artificial Neural Network, 掲載ページ 381-386, 出版日 1993年11月, 査読付
    研究論文(国際会議プロシーディングス), 英語
  • Approach to Packing Problem by Vibrating Potential Method
    Yamada, K; Yokoi, H; Kakazu Y
    Intelligent Engineering Systems through Artificial Neural Networks, 3巻, 掲載ページ 819-824, 出版日 1993年11月, 査読付
    研究論文(国際会議プロシーディングス), 英語
  • 波動場に於ける自律機械群に関する基礎研究(ジョブショップスケジューリング問題へのアプローチ)
    横井浩史; 嘉数侑昇
    日本機械学会,日本機械学会論文誌C編, 59巻, 564号, 掲載ページ 2584-2590, 出版日 1993年08月, 査読付
    研究論文(学術雑誌), 日本語
  • 波動場を用いた自律的情報処理に関する基礎研究(障害物回避問題へのアプローチ)
    横井浩史; 嘉数侑昇
    日本機械学会,日本機械学会論文誌C編, 一般社団法人日本機械学会, 59巻, 564号, 掲載ページ 2346-2352, 出版日 1993年08月, 査読付, In this paper, we aim to solve the obstacle-avoidance problem using the vibrating potential method (VPM). The obstacle-avoidance problem is famous inthe field of a navigation of automatically guided vehicles (AGV). There are many kinds of behavior for a group of AGVs such as forward and backward movement, rotation, fission, fusion, avoidance of obstacles and passing through free-form narrow paths. Since these types of behavior are capable of changing according to the environmental surroundings of the AGVs or their goals, the problem can be described using three systems : "Obstacles," "AGVs" and "Goals". For this problem, we use the VPM to obtain a strategy for achieving a goal for each AGV. In the VPM, an environment is constructed by means of a wave motion propagated from the obstacles, AGVs and goals. These subsystems of the obstacle-avoidance problem system interact with each other through the information from the detected wave motion from the environmental surroundings. Using a VPM, each AGV can decide upon its movement through detection of wave motion from the environment surroundings without specific problem-oriented programming. Furthermore, the movement of a group of AGVs is represented in computer simulations for such situation as approaching behavior for each goal, avoiding obstacles and fission and fusion behavior.
    研究論文(学術雑誌), 日本語
  • Autonomous Design of Gear Train by Vibrating Potential Method
    Yokoi, H; Yamada, K; Kakazu, Y
    Proceedings of the 2nd Internationl Conference on Advanced Mechatronics, 掲載ページ 748-753, 出版日 1993年08月, 査読付
    研究論文(国際会議プロシーディングス), 英語
  • An Approach to the Piano Movers Problem by Vibrating Potential Method
    Yamada, K; Yokoi, H; Kakazu, Y
    The Proc. of JSME International Conference on Advanced Mechatronics, 掲載ページ 977-981, 出版日 1993年08月, 査読付
    研究論文(国際会議プロシーディングス), 英語
  • Autonomous Design of Gear Train by Vibrating Potential Method
    Yokoi, H; Yamada, K; Kakazu, Y
    The Proc. of JSME International Conference on Advanced Mechatronics, 掲載ページ 748-753, 出版日 1993年08月, 査読付
    研究論文(国際会議プロシーディングス), 英語
  • Autonomous Desigun of Gear Train by Vibrating Potentiol Method
    Hiroshi YOKOI; Koji YAMADA; yukinori KAKAZU
    Internashonal Conference on Advenced Mechatronics, 掲載ページ 748-753, 出版日 1993年08月
    研究論文(学術雑誌), 英語
  • An Approach to the Avoiding Obstacle Problem by the Vibrating Potential Method
    Yokoi, H; Kakazu, Y
    Proc. Intelligent Vehicle'93, 掲載ページ 235-240, 出版日 1993年07月, 査読付
    研究論文(国際会議プロシーディングス), 英語
  • 波動場を用いた情報処理に関する基礎研究(多重波動場モデルの構築)
    横井浩史; 嘉数侑昇
    日本機械学会,日本機械学会論文誌C編, 59巻, 560号, 掲載ページ 1115-1121, 出版日 1993年04月, 査読付
    研究論文(学術雑誌), 日本語
  • AN APPROACH TO THE AUTONOMOUS GRASPING PROBLEM BY THE VIBRATING POTENTIAL METHOD
    H YOKOI; Y KAKAZU
    IROS 93 : PROCEEDINGS OF THE 1993 IEEE/RSJ INTERNATIONAL CONFERENCE ON INTELLIGENT ROBOTS AND SYSTEMS, VOL 1-3, I E E E, 掲載ページ 1913-1918, 出版日 1993年
    研究論文(国際会議プロシーディングス), 英語
  • TERRAIN NAVIGATION BY VIBRATING POTENTIAL METHOD
    K YAMADA; H YOKOI; Y KAKAZU
    1993, INTERNATIONAL CONFERENCE ON SYSTEMS, MAN AND CYBERNETICS: SYSTEMS ENGINEERING IN THE SERVICE OF HUMANS, VOL 5, I E E E, 5巻, 掲載ページ 218-222, 出版日 1993年, 査読付
    研究論文(国際会議プロシーディングス), 英語
  • AN APPROACH TO AUTONOMIC SPATIAL NESTING PROBLEM BY VIBRATING POTENTIAL METHOD
    H YOKOI; Y KAKAZU
    PARALLEL PROBLEM SOLVING FROM NATURE, 2, ELSEVIER SCIENCE PUBL B V, 掲載ページ 499-508, 出版日 1992年, 査読付
    研究論文(国際会議プロシーディングス), 英語
  • Approach to the Traveling Salesman Problem by a Bionic Model
    Yokoi, H; Kakazu, Y
    IAKE, Heuristics, The Journal of Knowledge Engineering, 5巻, 2号, 掲載ページ 13-28, 出版日 1992年, 査読付
    研究論文(学術雑誌), 英語
  • The Behavior of Aftificial Worms in a narrow path by the Bionic Model
    Yukinori KAKAZU; Hiroshi YOKOI
    The Behavior of Aftificial Worms in a narrow path by the Bionic Model, ASME Press, 掲載ページ 33-38, 出版日 1992年
    研究論文(学術雑誌), 英語
  • AN APPROACH TO AUTONOMIC SPATIAL NESTING PROBLEM BY VIBRATING POTENTIAL METHOD
    H YOKOI; Y KAKAZU
    PARALLEL PROBLEM SOLVING FROM NATURE, 2, ELSEVIER SCIENCE PUBL B V, 掲載ページ 499-508, 出版日 1992年
    研究論文(国際会議プロシーディングス), 英語
  • An Approach to Traveling Salesman Problem by a Bionic Model
    Hirohsi YOKOI; Yukinori KAKAZU
    ASME,Intelligent Engineering System Through Artificial Neural Network, 掲載ページ 883-888, 出版日 1991年
    研究論文(学術雑誌), 英語
  • 生命体モデル構築に関する基礎研究-波動場に於ける情報交換-
    横井 浩史; 嘉数 侑昇
    電子情報通信学会技術報告, 91巻, 264号, 掲載ページ 1-8, 出版日 1991年
    研究論文(学術雑誌), 日本語
  • 自律的空間配置問題
    横井 浩史; 嘉数 侑昇
    電子情報通信学会技術報告, 掲載ページ 17-21, 出版日 1991年
    研究論文(学術雑誌), 日本語
  • 生命体モデル構築に関する基礎研究-機能分化と機能分担-
    横井 浩史; 嘉数 侑昇
    電子情報通信学会技術報告, 91巻, 264号, 掲載ページ 9-16, 出版日 1991年
    研究論文(学術雑誌), 日本語

MISC

  • ワイヤ干渉駆動とそのモジュール化設計
    姜銀来; 李文揚; 王軼煒; 東郷俊太; 横井浩史
    出版日 2021年, 日本ロボット学会誌, 39巻, 9号, 日本語, 招待, 記事・総説・解説・論説等(学術雑誌)
  • Survey on main drive methods used in humanoid robotic upper limbs
    Yiwei Wang; Wenyang Li; Shunta Togo; Hiroshi Yokoi; Yinlai Jiang
    Humanoid robotic upper limbs including the robotic hand and robotic arm are widely studied as the important parts of a humanoid robot. A robotic upper limb with light weight and high output can perform more tasks. The drive system is one of the main factors affecting the weight and output of the robotic upper limb, and therefore, the main purpose of this study is to compare and analyze the effects of the different drive methods on the overall structure. In this paper, we first introduce the advantages and disadvantages of the main drive methods such as tendon, gear, link, fluid (hydraulic and pneumatic), belt, chain, and screw drives. The design of the drive system is an essential factor to allow the humanoid robotic upper limb to exhibit the structural features and functions of the human upper limb. Therefore, the specific applications of each drive method on the humanoid robotic limbs are illustrated and briefly analyzed. Meanwhile, we compared the differences in the weight and payload (or grasping force) of the robotic hands and robotic arms with different drive methods. The results showed that the tendon drive system is easier to achieve light weight due to its simple structure, while the gear drive system can achieve a larger torque ratio, which results in a larger output torque. Further, the weight of the actuator accounts for a larger proportion of the total weight, and a reasonable external placement of the actuator is also beneficial to achieve light weight., American Association for the Advancement of Science (AAAS), 出版日 2021年, Cyborg and Bionic Systems, 2021巻, 9817487号, 掲載ページ 1-12, 英語, 査読付, 記事・総説・解説・論説等(学術雑誌), 2692-7632
  • 筋電制御システムに関する研究と義手への応用
    横井 浩史; 東郷 俊太; 姜 銀来; 矢吹 佳子; 村井 雄太
    出版日 2019年05月15日, 日本ロボット学会誌, 37巻, 4号, 掲載ページ 301-306, 日本語, 記事・総説・解説・論説等(学術雑誌)
  • 皮質可塑性の制御による幻肢痛の病態解明と治療
    柳澤 琢史; 福間 良平; Seymour Ben; 細見 晃一; 清水 豪士; 貴島 晴彦; 平田 雅之; 横井 浩史; 吉峰 俊樹; 神谷 之康; 齋藤 洋一
    日本疼痛学会, 出版日 2018年03月, PAIN RESEARCH, 33巻, 1号, 掲載ページ 26-31, 日本語, 0915-8588, S416470004
  • 皮質可塑性の制御による幻肢痛の病態解明と治療
    柳澤 琢史; 福間 良平; Seymour Ben; 細見 晃一; 清水 豪士; 貴島 晴彦; 平田 雅之; 横井 浩史; 吉峰 俊樹; 神谷 之康; 齋藤 洋一
    幻肢痛患者10名を対象とした。患者が幻肢を握る・開くことを考えた時の脳磁図を計測した。健常上肢でも同様の運動課題を行い、脳磁図信号から、健常肢運動デコーダを作成した。脳磁計の信号だけから握る・開く動作を弁別し、その推定された動きをするBrain-machine interface(BMI)義手を作成した。患者は幻肢を動かすつもりで義手を制御するよう指示した。BMI訓練前後で、運動種類に対する脳活動の変化(F値)は、デコーダの種類によって大きく変化した。幻肢運動デコーダを用いて訓練後ではF値は対側感覚運動野にて増加し、健常肢運動デコーダでは減弱した。BMI訓練前後において、幻肢運動デコーダを用いた場合には、推定精度が有意に上昇し、健常肢運動デコーダでは低下した。BMI訓練前後において、幻肢運動デコーダでは痛みは増加し、健常肢運動デコーダでは軽減した。これらの痛みの変化量は、幻肢と対側の感覚運動野に推定した電位での運動内容推定精度の変化量と有意に相関した。選択したデコーダによって、全く異なる可塑的変化が誘導され、これに応じて痛みも制御できることが明らかになった。, 日本疼痛学会, 出版日 2018年03月, PAIN RESEARCH, 33巻, 1号, 掲載ページ 26-31, 日本語, 0915-8588, 2018221551
  • Induction of cortical plasticity reveals the mechanism of the phantom limb pain and develops novel treatment
    Takufumi Yanagisawa; Ryohei Fukuma; Seymour Ben; Koichi Hosomi; Takeshi Shimizu; Kishima Haruhiko; Masayuki Hirata; Hiroshi Yokoi; Toshiki Yoshimine; Yukiyasu Kamitani; Yoichi Saitoh
    Objectives. Phantom limb pain is neuropathic pain after amputation of a limb and partial or complete deafferentation such as brachial plexus root avulsion. The underlying cause of this pain has been attributed to maladaptive plasticity of the sensorimotor cortex. It has been suggested that experimental reorganization would affect pain. Here, we tested the hypothesis that a training to use brain-machine interface (BMI) based on magnetoencephalographic (MEG) signals will induce some cortical plasticity in the sensorimotor cortex and modulate the phantom limb pain.Methods. This study included 10 phantom limb patients (9 brachial plexus root avulsion and 1 amputee). MEG signals during movements of the phantom hand or intact hand were used to train the decoder inferring movements of each hand. The robotic hand was controlled by the decoder. Patients controlled the robotic hand by moving the phantom hand. The training effects were compared among trainings with the phantom decoder, real hand decoder, and random decoder in a randomized cross-over trial.Results. BMI training with the phantom decoder increased the decoding accuracy of phantom hand movements and pain. In contrast, BMI training with the intact hand decoder reduced accuracy and pain.Discussion. It was suggested that BMI training to modulate the motor representation of phantom hand controlled pain. The sensorimotor cortical plasticity might induce pain., JAPANESE ASSOC STUDY PAIN, 出版日 2018年, PAIN RESEARCH, 33巻, 1号, 掲載ページ 26-31, 日本語, 書評論文,書評,文献紹介等, 0915-8588, 2187-4697, WOS:000514199000004
  • BMIによる幻肢痛の病態解明と新たな治療法開発
    柳澤 琢史; 福間 良平; Seymour Ben; 細見 晃一; 清水 豪士; 貴島 晴彦; 平田 雅之; 横井 浩史; 吉峰 俊樹; 神谷 之康; 齋藤 洋一
    【はじめに】腕神経叢引き抜き損傷や四肢切断後の幻肢痛は、障害部位に起因する痛みだけでなく、脊髄や中枢での異常活動が痛みの原因となっている。特に、感覚運動野では、求心路遮断後の大脳皮質再構築が痛みを生じていると考えられている。しかし大脳皮質での異常な活動に起因する疼痛は制御が難しく、有効な治療法に乏しい。我々はbrain-machine interface(BMI)を用いて皮質活動に可塑的変化を誘導し、難治性疼痛の病態を解明し、新たな治療法につながる成果を得た(Nature Communications、2016)。【方法】大阪大学医学部附属病院に通院する幻肢痛患者10名(腕神経叢引き抜き損傷9名、切断肢1名)に対して、脳磁図BMIを使い、患肢の運動を想起することで働くロボットを制御する訓練を行い、前後での痛みと脳活動の変化を観察した。この際、3種類のDecoderを使い、患肢運動の皮質表象の可塑的変化を制御し、痛みとの関係を検討した。【結果】BMI訓練により、患肢と対側の感覚運動野の活動に有意な可塑的変化が誘導され、その大きさと痛みの変化量が有意に相関した。特に皮質表象が弱められる程、持続痛を中心に痛みが減弱することが示された。【考察】BMI訓練による皮質可塑性誘導は持続痛を改善することが示された。また、皮質運動表象が減弱するほど痛みが低下することが示唆された。(著者抄録), 日本定位・機能神経外科学会, 出版日 2017年12月, 機能的脳神経外科, 56巻, 掲載ページ 41-45, 日本語, 1344-9699, S122260008
  • BMIによる幻肢痛の病態解明と新たな治療法開発
    柳澤琢史; 福間良平; Ben Seymour; 細見晃一; 清水豪士; 貴島晴彦; 平田雅之; 横井浩史; 吉峰俊樹; 神谷之康; 齋藤洋一
    【はじめに】腕神経叢引き抜き損傷や四肢切断後の幻肢痛は、障害部位に起因する痛みだけでなく、脊髄や中枢での異常活動が痛みの原因となっている。特に、感覚運動野では、求心路遮断後の大脳皮質再構築が痛みを生じていると考えられている。しかし大脳皮質での異常な活動に起因する疼痛は制御が難しく、有効な治療法に乏しい。我々はbrain-machine interface(BMI)を用いて皮質活動に可塑的変化を誘導し、難治性疼痛の病態を解明し、新たな治療法につながる成果を得た(Nature Communications、2016)。【方法】大阪大学医学部附属病院に通院する幻肢痛患者10名(腕神経叢引き抜き損傷9名、切断肢1名)に対して、脳磁図BMIを使い、患肢の運動を想起することで働くロボットを制御する訓練を行い、前後での痛みと脳活動の変化を観察した。この際、3種類のDecoderを使い、患肢運動の皮質表象の可塑的変化を制御し、痛みとの関係を検討した。【結果】BMI訓練により、患肢と対側の感覚運動野の活動に有意な可塑的変化が誘導され、その大きさと痛みの変化量が有意に相関した。特に皮質表象が弱められる程、持続痛を中心に痛みが減弱することが示された。【考察】BMI訓練による皮質可塑性誘導は持続痛を改善することが示された。また、皮質運動表象が減弱するほど痛みが低下することが示唆された。(著者抄録), (一社)日本定位・機能神経外科学会, 出版日 2017年12月, 日本定位・機能神経外科学会機関誌, 56巻, 掲載ページ 74-78, 日本語, 1344-9699, 2018200167
  • BMI出力デバイス : 一人と機械が相互に適応できる技術を目指して (特集 人間と機械をつなぐ精密機械 : ブレイン・マシン・インタフェースの最前線)
    横井 浩史; 姜 銀来
    精密工学会, 出版日 2017年11月, 精密工学会誌 = Journal of the Japan Society for Precision Engineering, 83巻, 11号, 掲載ページ 1000-1005, 日本語, 0912-0289, 40021385323, AN1003250X
  • 「痛みと脳」研究の最前線 皮質可塑性の制御による幻肢痛の病態解明と治療
    柳澤 琢史; 福間 良平; ベン・シーモア; 細見 晃一; 貴島 晴彦; 平田 雅之; 横井 浩史; 吉峰 俊樹; 神谷 之康; 齋藤 洋一
    日本疼痛学会, 出版日 2017年06月, PAIN RESEARCH, 32巻, 2号, 掲載ページ 104-104, 日本語, 0915-8588, 2017238577
  • Real-Time Control of a Neuroprosthetic Hand by Magnetoencephalographic Signals from Paralysed Patients (vol 6, 21781, 2016)
    Ryohei Fukuma; Takufumi Yanagisawa; Youichi Saitoh; Koichi Hosomi; Haruhiko Kishima; Takeshi Shimizu; Hisato Sugata; Hiroshi Yokoi; Masayuki Hirata; Yukiyasu Kamitani; Toshiki Yoshimine
    NATURE PUBLISHING GROUP, 出版日 2016年10月, SCIENTIFIC REPORTS, 6巻, 英語, その他, 2045-2322, WOS:000385736100001
  • 皮質脳波を用いた体内埋込型ブレイン・マシン・インターフェース
    平田雅之; 柳澤琢史; 亀田成司; 菅田陽怜; 福間良平; 鈴木隆文; 安藤博士; 神谷之康; 横井浩史; 吉峰俊樹
    出版日 2016年, 日本ヒト脳機能マッピング学会プログラム・抄録集, 18th巻, 掲載ページ 39, 日本語, 201602201263598395
  • 慢性期脳梗塞症例に対する1ヵ月間の機能的電気刺激法を用いたホームエクササイズは脳活動に影響を与えるか PET画像を用いた検討
    久保田 雅史; 五十嵐 千秋; 神澤 朋子; 山村 修; 渡部 雄大; 松尾 英明; 嶋田 誠一郎; 馬場 久敏; 辻川 哲也; 岡沢 秀彦; 加藤 龍; 横井 浩史
    (公社)日本理学療法士協会, 出版日 2015年04月, 理学療法学, 42巻, Suppl.2号, 掲載ページ O-0492, 日本語, 0289-3770, 2018179415
  • 10413 自然な操作感実現のための手指のプリシェイピング時の表面筋電位と物理センサを用いた筋電義手の制御法
    鈴木 大輝; 山田 洋; 脇田 航; 山野井 佑介; 横井 浩史; 加藤 龍
    A stationary grasping posture is classified in the control method of an electromyogram prosthetic hand. This grasping posture is static, such as an open hand posture, and one in which the operator of an electromyogram prosthetic hand intentionally continues muscular contraction. In operating prosthetic hand, because an operation image of prosthetic hand is different from the image of normal hand, an operator feels unnaturally. In this paper, authors propose a method that predicts a grasping posture using the surface electromyogram in hand preshaping and physical quantity sensors to solve the problem. Experimental results demonstrate that operators be able to control the prosthetic hand using proposal method more naturally than using conventional method., 一般社団法人日本機械学会, 出版日 2015年03月20日, 日本機械学会関東支部総会講演会講演論文集, 2015巻, 21号, 掲載ページ "10413-1"-"10413-2", 日本語, 110009948194, AA11902161
  • 慢性期脳梗塞症例に対する1か月間の機能的電気刺激療法を用いたホームエクササイズは脳活動に影響を与えるか:―PET画像を用いた検討―
    久保田 雅史; 岡沢 秀彦; 加藤 龍; 横井 浩史; 五十嵐 千秋; 神澤 朋子; 山村 修; 渡部 雄大; 松尾 英明; 嶋田 誠一郎; 馬場 久敏; 辻川 哲也
    【はじめに,目的】機能的電気刺激(functional electrical stimulation:FES)は,運動機能を改善する目的で脳卒中や脊髄損傷後の症例で用いられており,実際に歩行などの運動機能が改善した報告が散見される。近年では,電気刺激に伴い体性感覚皮質や島の賦活が報告されるなど,FESが脳活動に与える影響に注目されている。しかし,実際にFESの治療中及び治療期間前後の脳機能画像を評価した報告は我々が捗猟し得た限りない。ポジトロン断層法(positron emission tomography:PET)は,放射性トレーサーを用いて脳血流量を間接的に測定することで,脳活動の変化を客観的に把握することができる。電気刺激がPET撮像に影響を与えることはなく,fMRIほど動きが制約されないことから,FESの脳機能評価としてPETは有用である。そこで本研究では,慢性期脳梗塞症例に対して1か月間のFESを用いたhome exerciseを実施し,その前後の運動課題中の脳活動をPETを用いて評価し,若干の知見を得たので報告する。【方法】症例は発症3年以上経過した慢性期脳梗塞症例5名である(平均発症期間7.6±3.7年,男性3名,女性2名,平均年齢61.8±20.1歳)。本研究はcross-over designとし,FESを用いたhome exercise 1か月間とFESを用いないhome exerciseを1か月実施する期間を作成し,その順序はランダムに規定した。home exercise開始前及び各時期終了後にPET撮像と身体機能評価を実施した。脳機能画像評価はH<sub>2</sub>[<sup>15</sup>O]-PETにて測定し,頭部の過剰な動きを抑制するために頸椎カラーを装着した。PET撮像は,①安静,②随意運動のみ,③電気刺激のみ,④随意運動と電気刺激の併用の4タスクとし,3分間のタスク中の脳血流を測定した。電気刺激は麻痺側大腿四頭筋に実施し,電極は内側広筋と外側広筋のモーターポイントに貼り付けた。電気刺激はCarrier周波数2000Hz,Burst周波数を100Hz,Duty比50%の双極矩形波とし,疼痛は感じないが十分筋収縮が生じる強度とした。運動タスクは下肢伸展運動とし,最大等速性筋力の10%の負荷量を抵抗とした。下肢伸展運動は4秒間伸展―4秒間屈曲のリズムとし,伸展相に電気刺激が同期するよう設定した。各時期前後には身体機能評価として,Hand held dynamometerを用いた等尺性筋力,バランス機能評価であるBerg balance scale(BBS),歩行機能評価を実施した。1ヶ月間のhome exerciseは座位での膝伸展運動とし(20分間2セット/日,5回/週),FESを用いた時期には運動に合わせて電気刺激を負荷させるようにした。【結果】Home exercise開始前の脳機能画像評価では,随意運動のみでは対側運動野を中心に血流増大が認められ,電気刺激のみでは血流増大は認めず,電気刺激と随意運動の併用では対側感覚野に血流増大領域が拡大していた。比較的麻痺重症例では,随意運動のみでは両側の運動関連領域の血流が増大していたが,電気刺激と随意運動の併用により同側脳血流は減少し,対側運動関連領域に賦活は限局化していた。1か月間のFES併用のhome exercise後のPETでは,介入前と同様な運動タスクであるにも関わらず,随意運動のみで血流増大領域の限局化がみられた。一方,FES非実施home exercise前後ではこの限局化の反応は明確ではなかった。大腿四頭筋等尺性筋力やBBSでは,FES実施home exercise期間でもFES非実施home exercise期間でも増加する傾向を認めたが,各期間で明らかな違いは認められなかった。【考察】随意運動のみと比較して電気刺激を併用することにより即時的に感覚野まで賦活範囲が拡大しており,電気刺激を併用することで感覚入力が増大していることが考えられた。1か月間FESを用いたhome exerciseを実施することで,FESを実施しない時期と比較して明らかな身体機能の変化は見られなかったが,PET画像では随意運動のみで賦活する範囲が限局化していた。これは,限局化した脳活動で同一のタスクが行えるよう変化していることを示唆しているのではないかと推測された。【理学療法学研究としての意義】脳卒中ガイドラインでFESは推奨されているものの,実際の臨床で広く使用されているとは言い難い。その理由としてFESがもたらす効果が十分解明されていないことが考えられる。本研究では,慢性期脳梗塞症例においてもFESを用いたhome exerciseによって短期的に脳賦活パターンに変化が生じたことが示され,理学療法研究として意義が大きいと考えられる。, 公益社団法人 日本理学療法士協会, 出版日 2015年, 理学療法学Supplement, 2014巻, 0号, 日本語, 130005248222
  • 皮質脳波を用いたブレイン・マシン・インターフェース:臨床研究にむけた研究開発
    平田 雅之; 鈴木 隆文; 横井 浩史; 柳澤 琢史; 菅田 陽怜; 松下 光次郎; シェイン モリス; 安藤 博士; 森下 壮一郎; 關 達也; 福間 良平
    Brain machine interfaces (BMIs) using intracranial electroencephalograms (electrocorticograms) are a promising candidate of the clinical application of high performance BMIs. We demonstrated that high frequency band activity is an excellent feature to decode movement onset and type, independent of the severity of motor dysfunction. Using the decoding features, real time control of a robotic arm was successfully performed by the patients that brain surface electrodes were placed to treat intractable epilepsy or intractable pain. We started a clinical trial in severe ALS patients using a wired BMI system involving the temporary placement of newly-developed personalized electrodes. A fully implantable wireless system is indispensable for clinical application of invasive BMIs to reduce infection risk. We are now developing the implantable system, which includes a 128-ch integrated amplifier circuit, 3D personalized high density electrodes, a wireless data transfer system and a wireless battery charger. We aim to put the implantable system to clinical use as soon as possible., 一般社団法人 日本生体医工学会, 出版日 2015年, 生体医工学, 53巻, 0号, 掲載ページ S145_02-S145_02, 日本語, 130005163770
  • K15100 感覚フィードバックによる錯覚を用いた運動機能回復へのアプローチ : 個性適応型筋電義手と電気刺激装置の開発([K15100],ロボティクス・メカトロニクス部門)
    横井 浩史
    This work reports on a biomedical robotic approach for neuroprosthesis based on body image adjustment. A novel concept of functional recovery of motion based on biofeedback to connect the intentions of motion and the sensory input has attracted considerable attention. This study describes adaptable EMG prosthetic hand experiments that show that the sensory motor cortex indicates the human intentions of motion through synchronized proprioceptive sensor inputs. This illusion induces strange activities in the sensory motor area according to the synchronous biofeedback of interference-driven electrical stimulation. The proposed device can be applied for the rehabilitation of paralysis due to stroke; it has functions for changing the stimulation parameters and controlling many channels in order to adapt to various types of paralysis and to support complex movements such as grasping, standing, and walking., 一般社団法人日本機械学会, 出版日 2014年09月07日, 年次大会 : Mechanical Engineering Congress, Japan, 2014巻, 掲載ページ "K15100-1"-"K15100-5", 日本語, 110009944169, AA12588255
  • リアルタイム脳磁計による神経義手を用いた求心路遮断性疼痛の病態解明
    柳澤 琢史; 福間 良平; 清水 豪士; 加藤 龍; 關 達也; 横井 浩史; 神谷 之康; 吉峰 俊樹; 齋藤 洋一
    日本疼痛学会, 出版日 2014年06月, PAIN RESEARCH, 29巻, 2号, 掲載ページ 131-131, 日本語, 0915-8588, 2014361090
  • 1ヵ月間の集中的な機能的電気刺激療法前後の運動機能と脳機能画像の変化 症例報告
    久保田 雅史; 神澤 朋子; 五十嵐 千秋; 山村 修; 嶋田 誠一郎; 松尾 英明; 成瀬 廣亮; 岡沢 秀彦; 加藤 龍; 横井 浩史; 馬場 久敏
    (公社)日本理学療法士協会, 出版日 2014年05月, 理学療法学, 41巻, 大会特別号2号, 掲載ページ 0914-0914, 日本語, 0289-3770, 2014332677
  • ブレイン・マシン・インターフェースへの新展開 MEGでここまでできる リアルタイムMEGを用いた中枢性疼痛の病態解明と新たなニューロモジュレーション
    柳澤 琢史; 福間 良平; 清水 豪士; 加藤 龍; 關 達也; 平田 雅之; 横井 浩史; 神谷 之康; 吉峰 俊樹; 齋藤 洋一
    日本生体磁気学会, 出版日 2014年05月, 日本生体磁気学会誌, 27巻, 1号, 掲載ページ 10-11, 日本語, 0915-0374, 2014350891
  • サル硬膜下電位からのリーチングタスクの状態判別率向上を目指した次元圧縮法
    坂井郁也; 森下壮一郎; 西村幸男; 渡辺秀典; 加藤龍; 梅田達也; 伊佐正; 横井浩史
    出版日 2014年, 自律分散システム・シンポジウム(CD-ROM), 26th巻, 201402267796011368
  • 上腕電動義手のブレイン-マシン・インタフェース制御のための周期的運動中のサル硬膜下電位からの筋電位推定
    森下壮一郎; 佐藤圭太; 渡辺秀典; 西村幸男; 加藤龍; 中村達弘; 伊佐正; 横井浩史; 横井浩史
    出版日 2014年, 計測自動制御学会システム・情報部門学術講演会講演論文集(CD-ROM), 2014巻, 201502249548263660
  • J151034 多様な把持形態を実現可能な筋電義手のためのワイヤ干渉駆動型母指機構の開発([J151-03]ライフサポートとQOL(3))
    高澤 駿介; 田中 啓太; 關 達也; 望月 大二郎; 中村 達弘; 加藤 龍; 横井 浩史
    Myoelectric hand is required that enabling user to achieve various kinds of Activities of Daily Living (ADL). Above all, grasping behavior which accounts for 85 percent of ADL is necessary to achieve first. In grasping behavior, human controls the five fingers dexterously. In the five fingers' movements, the most important movements are opposition-apposition and adduction-abduction of thumb for grasping behavior. Therefore it is necessary that myoelectric hand has the two movements of thumb. Actually, there are some myoelectric hands which are being marketed. But these are so heavy that wearing those hands are a burden to users. To solve that problem, myoelectric hands used tendon driven which enable to make hands light have been being developed now. But, previous thumb mechanism is short for range of motion and torque. So it does not achieve enough kinds of grasping behavior. In this study, we developed a coupled-tendon driven thumb mechanism which can do opposition-apposition and adduction-abduction. This mechanism does opposition-apposition by using cylindrical guide set on opposition axis to enable to balance two wires. And this one dose adduction-abduction and flexion-extension by towing three links set on the link which moves around opposition axis perpendicularly from palp of hand. A prototype confirmed that proposal mechanism is enough to light to use as myoelectric hand and has range of motion the same as human. Moreover, prototype confirmed that it has more torque of adduction up to 670% than previous mechanism and achieves grasping behavior used in daily living., 一般社団法人日本機械学会, 出版日 2013年09月08日, 年次大会 : Mechanical Engineering Congress, Japan, 2013巻, 掲載ページ "J151034-1"-"J151034-4", 日本語, 110009935444, AA12588255
  • J151024 表面電気刺激を用いた四肢制御のための刺激電極の最適配置決定手法 : 多点電極の中から最適な電極を選出する刺激選択回路の設計([J151-02]ライフサポートとQOL(2))
    佐藤 侑樹; 鈴木 美奈子; 加藤 龍; 横井 浩史
    Precise motor point stimulation is needed for efficient functional electrical stimulation (FES) because the stimulation of the motor point makes the muscle to contract the most. However physical therapists have difficulties of determining the position of motor point, because the position of motor point is different about 20% of muscle length among individuals. Therefore the purpose of this paper is to develop the automated FES electrodes positioning system which can stimulate the motor point precisely. This research deals with this purpose by developing the pulse select circuit, which can allocate FES stimuli to the multiple arbitrary electrodes. Therefore this circuit can search the most efficient pattern of electrodes positions by selecting stimulating electrodes in various patterns. Thus developed circuit can change position and area of stimulation at once: a wide variety of muscles are applicable. Moreover, developed circuit can be applied to other bio-instrumentation system which searches the best stimulation position. The developed pulse select circuit consists of a microcomputer, demultiplexers and photo-MOS relays, and it can select one arbitrary FES output line out of four output lines, and assign the selected output line to multiple arbitrary electrodes., 一般社団法人日本機械学会, 出版日 2013年09月08日, 年次大会 : Mechanical Engineering Congress, Japan, 2013巻, 掲載ページ "J151024-1"-"J151024-5", 日本語, 110009935438, AA12588255
  • 学習型筋電ハンドの製作
    中村達弘; 加藤龍; 森下壮一郎; 横井浩史
    出版日 2013年07月01日, インターフェース/コンピュータ・サイエンス&テクノロジ専門誌, 第39巻, 第7号, 掲載ページ 62-73, 日本語, 査読付, 記事・総説・解説・論説等(その他)
  • SY21 個性適応型筋電義手に関する研究 : 乳幼児への適用事例(S2:福祉と介護を支えるバイオエンジニアリング)
    横井 浩史; 田中 啓太; 望月 大二郎; 中村 達弘; 加藤 龍; 高山 真一郎; 石原 正博
    一般社団法人日本機械学会, 出版日 2013年01月08日, バイオエンジニアリング講演会講演論文集, 2013巻, 25号, 掲載ページ 27-28, 日本語, 110009919889, AA11903175
  • 等電位面を用いた筋電計からの電気刺激ノイズ抑制手法
    粕谷昌宏; 関雅俊; 川村和也; 小林洋; 藤江正克; 横井浩史
    出版日 2012年09月17日, 日本ロボット学会学術講演会予稿集(CD-ROM), 30th巻, 掲載ページ ROMBUNNO.4C2-2, 日本語, 201202239628596379
  • J241021 多点振動刺激を用いた義手の体性感覚フィードバック
    望月 大二郎; 中村 達弘; 加藤 龍; 横井 浩史
    The sensory feedback technology of hand posture and gripping force of myoelectric hand prosthesis gives useful information for operations of activities of daily life However, the conventional studies mainly have dealt with only in the tactile feedback, and ignored importance of deep sensation on motor control In this paper, authors focused on feedback of deep sensation related to the finger motion of myoelectric hand prosthesis, and developed deep sensation feedback system using vibrator array affixed to the skin surface of forearm This system is designed as modulating various vibration patterns according to finger angle of robot hand In order to investigate the effectiveness of this system, two kinds of experiments related to identification of hand postures are conducted with injured and healthy persons As a result, six simple postures of robot hand were identified with the probability of more than 70% using proposed feedback system, 一般社団法人日本機械学会, 出版日 2012年09月09日, 年次大会 : Mechanical Engineering Congress, Japan, 2012巻, 掲載ページ "J241021-1"-"J241021-3", 日本語, 110009995073, AA12588255
  • 麻痺患者における感覚運動野皮質脳波の変化とBMIへの応用
    柳澤 琢史; 平田 雅之; 齋藤 洋一; 貴島 晴彦; 後藤 哲; 福間 良平; 横井 浩史; 神谷 之康; 吉峰 俊樹
    【目的】BMIは麻痺患者に対する機能代替だけでなく、脳卒中などによる脳損傷後の機能回復にも有用である事が指摘されている。しかし、脳損傷に伴って皮質活動がどのように変化するか、また、変性した脳信号を用いてBMIが可能であるかは明らかでない。我々は感覚運動野より運動課題施行時の皮質脳波を計測し、麻痺による皮質脳波の変化を定量的に検討し、BMIへの適応可能性を評価した。【方法】当科にて感覚運動野へ硬膜下電極を留置した患者12名(麻痺のないてんかん:5、脳卒中後不全麻痺:4、腕神経叢引き抜き損傷や切断肢による完全麻痺:3)を対象とした。患者が音に合わせて握手及び肘屈曲を行う際の皮質脳波を計測し解析した。完全麻痺患者では運動のイメージを行った。皮質脳波の麻痺による変化を周波数解析及びデコード解析で定量的に検討した。また、脳卒中後不全麻痺患者に皮質脳波BMIを適応し、脳信号だけで義手を制御できるか否かを実際に検証した。【結果】麻痺によらず、皮質脳波のγ帯域(80-150Hz)振幅は各運動に特異的な分布を示した。しかし、麻痺が強い程、2つの運動時の活動分布は相関が高くなる傾向があった(p<0.05、ANOVA)。一方、運動1回毎のγの分布を機械学習する事で、全ての患者で皮質脳波だけから有意に運動種類を推定できた。しかし、麻痺が強い程、運動推定精度は有意に低下した(p<0.05、ANOVA)。最後に、皮質脳波BMIを用いて脳卒中後患者が義手を動かし、物を握り、移動させる事に成功した。【結論】麻痺によらず皮質脳波のγ帯域に運動情報が含まれ、運動種類を推定可能であり、実際に義手制御可能である事が示された。しかし、麻痺が重度となると、異なる運動での皮質活動が重なりあい、BMIに適さない信号となる事が明らかになった。今後、皮質活動の再構築を促す事もBMIによる機能回復には必要となると考える。(著者抄録), 認知神経科学会, 出版日 2012年03月, 認知神経科学, 13巻, 3号, 掲載ページ 255-260, 日本語, 1344-4298, 2012220742
  • 情報処理技術向上に伴う個人に由来するデータの匿名性の変化に関する一考察 (技術と社会・倫理)
    森下 壮一郎; 横井 浩史
    情報処理技術の向上に伴って,従来は個人情報とは見なされなかったデータが個人情報としての性質を帯びるようになる.具体的には,DNAの塩基配列や脳波などの生体由来のデータや,IDタゲのトラッキングなどによる行動履歴データである.政府の指針によれば,個人を識別できる情報を取り除く処理,すなわち匿名化が施されたデータは個人情報とは見なされない.一方でデータマイニングによるバイオインフォマティクスやライフログ解析などの研究が進められており,それぞれ成果が上がっている.これらは,あまりに膨大で複雑であるために従来は解釈が困難であったデータから意味を見出すものである.その発展により,ゆくゆくは匿名化が施されたデータでもいずれ個人同定が可能になりかねない.以上の背景を元に本稿では,現状の個人情報保護施策および匿名化の手法について概観し,考え得る問題点とその対策について考察する., 一般社団法人電子情報通信学会, 出版日 2011年12月17日, 電子情報通信学会技術研究報告 : 信学技報, 111巻, 363号, 掲載ページ 25-28, 日本語, 0913-5685, 110009466345, AA11651731
  • 麻痺患者における感覚運動野皮質脳波の変化とBMIへの応用
    柳澤 琢史; 平田 雅之; 齋藤 洋一; 貴島 晴彦; 後藤 哲; 福間 良平; 横井 浩史; 神谷 之康; 吉峰 俊樹
    出版日 2011年12月15日, Functional neurosurgery : proceedings of the annual meeting of the Japan Society for Stereotactic and Functional Neurosurgery, 50巻, 2号, 掲載ページ 124-128, 日本語, 1344-9699, 10031136830
  • 情報処理技術向上に伴う個人に由来するデータの匿名性の変化に関する一考察
    森下 壮一郎; 横井 浩史
    情報処理技術の向上に伴って,従来は個人情報とは見なされなかったデータが個人情報としての性質を帯びるようになる.具体的には,DNA の塩基配列や脳波などの生体由来のデータや,ID タグのトラッキングなどによる行動履歴データである.政府の指針によれば,個人を識別できる情報を取り除く処理,すなわち匿名化が施されたデータは個人情報とは見なされない.一方でデータマイニングによるバイオインフォマティクスやライフログ解析などの研究が進められており,それぞれ成果が上がっている.これらは,あまりに膨大で複雑であるために従来は解釈が困難であったデータから意味を見出すものである.その発展により,ゆくゆくは匿名化が施されたデータでもいずれ個人同定が可能になりかねない.以上の背景を元に本稿では,現状の個人情報保護施策および匿名化の手法について概観し,考え得る問題点とその対策について考察する.With the improvement of information processing technology, the data which were not considered to be personal data come to have a property as information on individuals. Specifically, they are the data derived from the living bodies such as base sequence of DNA or brain waves, tracking data of mobile terminals, and so on. According to the guideline of Japan's government, the anonymized data — the data removed the information that can distinguish an individual — are not seen as personal information. On the other hand, studies such as bioinformatics or the life log analysis by using data mining are being promoted, and they improve success. Because I am too enormous, and these are complicated, interpretation finds a meaning from difficult data conventionally. They find meanings from too enormous and complicated data to interpret. the development may allow personal identification from anonymized data sometime soon. For this background, in this paper, we survey current personal information protection measures and anonymity techniques. Then we discuss conceivable problems and the measures for them., 出版日 2011年12月10日, 研究報告コンピュータと教育(CE), 2011巻, 6号, 掲載ページ 1-4, 日本語, 110008713575, AN10096193
  • 急性期脳卒中患者における歩行中機能的電気刺激治療が内側感覚運動皮質活動に与える影響 近赤外線分光法(NIRS)を用いた検討
    久保田 雅史; 山村 修; 横井 浩史; 松尾 英明; 嶋田 誠一郎; 北出 一平; 亀井 健太; 野々山 忠芳; 鯉江 祐介; 成瀬 廣亮; 内田 研造; 馬場 久敏
    東海北陸ブロック理学療法士協議会, 出版日 2011年10月, 東海北陸理学療法学術大会誌, 27回巻, 掲載ページ O-060, 日本語, 1348-7493, 2014225771
  • ここまで進んだ日本のブレイン・マシン・インタフェース(BMI)研究 皮質脳波を用いたワイヤレス埋込型ブレイン・マシン・インタフェースによる運動・言語機能再建
    平田 雅之; 柳澤 琢史; 後藤 哲; 松下 光次郎; 齋藤 洋一; 貴島 晴彦; 影山 悠; モリス・シェイン; 鈴木 隆文; 横井 浩史; 吉田 毅; 佐藤 文博; 澤田 甚一; 佐倉 統; 神谷 之康; 吉峰 俊樹
    (一社)日本臨床神経生理学会, 出版日 2011年10月, 臨床神経生理学, 39巻, 5号, 掲載ページ 339-339, 日本語, 1345-7101, 2012038756
  • 自動機械システムの社会受容性評価のための認知バイアスモデル : ケーススタディによる定性的議論
    森下 壮一郎; 横井 浩史
    これまでに筆者らは自動機械の適用範囲外の事象による事故や不具合について,専門家によるその予見可能性を議論してきた.専門家は専門的知識に基づいて自動機械の適用範囲について妥当な判断を行えるが,専門的知識を持たない者は自動機械の取り扱いについて慎重になって,その適用範囲を過小評価することがある.このような状況下で不具合が生じると,専門的知識を持たない者による見立てと結果とが偶然に一致し,そのことをもって専門家に対して過大な責任を問われることがある.本稿では,非専門家によるこの認知バイアスを説明するモデルを提案する.これは,自動機械の状態を表す状態変数に,本稿で認知不能の状態変数と呼ぶ概念を導入したものである.そして自動機械を評価する者の主観によってその暫定値が決まることを説明し,さらにそれによって非専門家のほうが自動機械の適用範囲を過小評価しがちになることを具体例を挙げながら定性的に示す., 一般社団法人電子情報通信学会, 出版日 2011年05月12日, 電子情報通信学会技術研究報告. SITE, 技術と社会・倫理 : IEICE technical report, 111巻, 41号, 掲載ページ 1-4, 日本語, 0913-5685, 110008725540, AA11651731
  • 急性期脳卒中患者における歩行中機能的電気刺激療法の即時効果 三次元動作解析システムを用いた検討
    久保田 雅史; 松尾 英明; 山村 修; 横井 浩史; 加藤 龍; 嶋田 誠一郎; 北出 一平; 松村 真裕美; 亀井 健太; 久保田 真弓; 野々山 忠芳; 鯉江 祐介; 成瀬 廣亮; 馬場 久敏
    (公社)日本理学療法士協会, 出版日 2011年04月, 理学療法学, 38巻, Suppl.2号, 掲載ページ PI2-129, 日本語, 0289-3770, 2011201513
  • P2-u06 A study of a method for motion determination of electrical upper arm using state discrimination of activity patterns in cranial nerves of a monkey
    Soichiro Morishita; Sato Keita; Daijiro Mochizuki; Tatsuhiro Nakamura; Yukio Nishimura; Hidenori Watanabe; Ryu Kato; Tadashi Isa; Hiroshi Yokoi
    ELSEVIER IRELAND LTD, 出版日 2011年, NEUROSCIENCE RESEARCH, 71巻, 掲載ページ E204-E204, 英語, 査読付, 研究発表ペーパー・要旨(国際会議), 0168-0102, WOS:000308218101128
  • 皮質脳波の生理学的特徴を用いて患者の訓練なく制御できるロボットハンドBMI
    柳澤琢史; 平田雅之; 齋藤洋一; 貴島晴彦; 後藤哲; 福間良平; 細見晃一; 横井浩史; 神谷之康; 吉峰俊樹
    出版日 2010年12月15日, 機能的脳神経外科, 49巻, 2号, 掲載ページ 161-166, 日本語, 1344-9699, 201102282595247638
  • 自動機械システムにおける内的セキュリティ問題 : ケーススタディおよび技術者倫理の観点からの検討
    森下 壮一郎; 横井 浩史
    自動機械による事故や不具合が発生すると,それを設計した技術者の予見可能性が問われることが多い.一般には,専門家の見解は専門的知識を持たない者のそれよりも重視され,専門家にとってすら想定外の不具合であることが客観的な証拠を伴って示されれば,予見可能性は否定される.ただし,専門家は専門的知識に基づいて自動機械の適用範囲について妥当な判断を行えるが,専門的知識を持たない者は自動機械の取り扱いについて慎重になって,その適用範囲を過小評価することがある.このような状況下で専門家が予見し得ない不具合が生じると,専門的知識を持たない者による見立てと結果とが偶然に一致し,そのことをもって技術者に対して過大な責任を問われることがある.特にこの傾向は計算機システムにおいて顕著である.本稿では,偽計業務妨害容疑で岡崎市立中央図書館の利用者が逮捕された事件をこの問題のケーススタディとして挙げ,自動機械の設計および技術者倫理的な観点から,今まで筆者らが検討してきた内的セキュリティ問題としての側面について論じる., 一般社団法人電子情報通信学会, 出版日 2010年12月02日, 電子情報通信学会技術研究報告. SITE, 技術と社会・倫理 : IEICE technical report, 110巻, 321号, 掲載ページ 27-30, 日本語, 0913-5685, 110008675549, AA11651731
  • BMI研究の最前線 基礎-臨床、医学-工学の連携 ヒト皮質脳波を用いたBMI臨床応用への統合的アプローチ(Frontier of Brain-machine Interface: Collaboration between Basic and Clinical Neuroscience Integrative BMI approach for functional restoration using human electrocorticograms)
    平田 雅之; 柳澤 琢史; 後藤 哲; 松下 光次郎; 鈴木 隆文; 横井 浩史; 佐倉 統; 藤井 直敬; 牛場 潤一; 吉田 毅; 佐藤 文博; 齋藤 洋一; 貴島 晴彦; 神谷 之康; 吉峰 俊樹
    日本神経化学会, 出版日 2010年08月, 神経化学, 49巻, 2-3号, 掲載ページ 463-463, 英語, 0037-3796, 2011204299
  • リハを支えるテクノロジー最前線 - (4)Brain machine interfaceを利用したロボット
    加藤 龍; 横井 浩史
    出版日 2010年04月, Journal of Clinical Rehabilitation, 19巻, 4号, 掲載ページ 308-312, 日本語, 記事・総説・解説・論説等(その他)
  • Development of adaptable sensing feedback for multi-functional prosthetic hand
    Hiroshi Yokoi
    ELSEVIER IRELAND LTD, 出版日 2010年, NEUROSCIENCE RESEARCH, 68巻, 掲載ページ E40-E40, 英語, 研究発表ペーパー・要旨(国際会議), 0168-0102, WOS:000208443700184
  • Analysis of skill acquisition process for myoelectric hand control
    Kahori Kita; Hiroshi Yokoi
    ELSEVIER IRELAND LTD, 出版日 2010年, NEUROSCIENCE RESEARCH, 68巻, 掲載ページ E437-E437, 英語, 研究発表ペーパー・要旨(国際会議), 0168-0102, WOS:000208443703090
  • 認知発達機械,適応型筋電義手の最前線
    横井 浩史
    公益社団法人 精密工学会, 出版日 2010年01月, 精密工学会誌, 76巻, 1号, 掲載ページ 24-28, 日本語, 記事・総説・解説・論説等(その他), 0912-0289, 130000302332, AN1003250X
  • 2C1-5 触覚を有する多機能筋電義手が使用者の脳機能に与える影響(OS2-1:筋電義手I,オーガナイズドセッション)
    加藤 龍; 横井 浩史
    一般社団法人日本機械学会, 出版日 2009年09月23日, 福祉工学シンポジウム講演論文集, 2009巻, 掲載ページ 137-138, 日本語, 110008009577, AA11901522
  • 脳信号解読技術を用いた脳機能再建
    平田 雅之; 柳澤 琢史; 後藤 哲; 齋藤 洋一; 貴島 晴彦; 福間 良平; 横井 浩史; 鈴木 隆文; 佐倉 統; 神谷 之康; 吉峰 俊樹
    (NPO)日本医工学治療学会, 出版日 2009年04月, 医工学治療, 21巻, Suppl.号, 掲載ページ 99-99, 日本語, 1344-1221, 2009206543
  • Selected papers from 9th International Conference on Intelligent Autonomous Systems (ISA-9)
    Tamio Arai; Hiroshi Yokoi
    ELSEVIER SCIENCE BV, 出版日 2009年02月, ROBOTICS AND AUTONOMOUS SYSTEMS, 57巻, 2号, 掲載ページ 121-122, 英語, その他, 0921-8890, WOS:000263691200001
  • EFFECT OF CONDITIONED FEAR ON THE PREFRONTAL DOPAMINE TRANSMISSION DURING EXPLORATION
    Masatoshi Takita; Hiroshi Yokoi
    SPRINGER TOKYO, 出版日 2009年, JOURNAL OF PHYSIOLOGICAL SCIENCES, 59巻, 掲載ページ 222-222, 英語, 研究発表ペーパー・要旨(国際会議), 1880-6546, WOS:000271023101404
  • ESTIMATION OF RAT LOCOMOTION PROCESS THROUGH MULTIRECORDING OF EPIDURAL POTENTIALS
    Kahori Kita; Takeshi Uejima; Toshiyuki Fujii; Masatoshi Takita; Hiroshi Yokoi
    SPRINGER TOKYO, 出版日 2009年, JOURNAL OF PHYSIOLOGICAL SCIENCES, 59巻, 掲載ページ 449-449, 英語, 研究発表ペーパー・要旨(国際会議), 1880-6546, WOS:000271023103137
  • 皮質脳波の生理学的特徴を利用したロボット制御用BMIの開発
    柳澤琢史; 平田雅之; 齋藤洋一; 貴島晴彦; 後藤哲; 福間良平; 細見晃一; 横井浩史; 神谷之康; 吉峰俊樹
    出版日 2009年, 日本脳神経外科学会総会抄録集(CD-ROM), 68th巻, 掲載ページ ROMBUNNO.3J-O104-02, 日本語, 1347-9040, 201002294319887365
  • サイボーグ医療 第8回:サイボーグ義手
    横井 浩史; 上嶋 健嗣; 中村 達弘; 北 佳保里; 加藤 龍
    出版日 2008年11月, 計測と制御, 47巻, 11号, 掲載ページ 957-966, 日本語, 記事・総説・解説・論説等(その他)
  • 皮質脳波を用いたBrain-machine interface(BMI)による運動機能再建
    柳澤 琢史; 平田 雅之; 齋藤 洋一; 貴島 晴彦; 押野 悟; 後藤 哲; 福間 良平; 細見 晃一; 加藤 天美; 横井 浩史; 神谷 之康; 吉峰 俊樹
    (一社)日本脳神経外科学会, 出版日 2008年10月, 日本脳神経外科学会総会CD-ROM抄録集, 67回巻, 掲載ページ 2J-01, 日本語, 1347-9040, 2009109952, 200902268049075035
  • Brain-machine interface(BMI)の脳神経外科への応用 皮質脳波を用いたBrain machine interfaceによるリアルタイムロボット制御 現状と今後の展望
    平田 雅之; 柳澤 琢史; 後藤 哲; 齋藤 洋一; 福間 良平; 貴島 晴彦; 押野 悟; 細見 晃一; 加藤 天美; 横井 浩史; 鈴木 隆文; 佐倉 統; 神谷 之康; 吉峰 俊樹
    (一社)日本脳神経外科学会, 出版日 2008年10月, 日本脳神経外科学会総会CD-ROM抄録集, 67回巻, 掲載ページ 1E-S04, 日本語, 1347-9040, 2009111247
  • サイボーグ(BMI/BCI)
    横井 浩史
    出版日 2008年10月, 日本ロボット学会誌, 26巻, 7号, 掲載ページ 14-15, 日本語, 記事・総説・解説・論説等(その他)
  • 脳表脳波計測に基づく運動制御の実時間復号化
    平田雅之; 柳澤琢史; 後藤哲; 齋藤洋一; 福間良平; 横井浩史; 神谷之康; 吉峰俊樹
    出版日 2008年09月28日, 生体・生理工学シンポジウム論文集, 23rd巻, 掲載ページ 45-46, 日本語, 200902281773571571
  • 中心溝内皮質脳波を用いたBrain machine interfaceによる運動機能再建
    柳澤琢史; 平田雅之; 齋藤洋一; 福間良平; 後藤哲; 加藤天美; 横井浩史; 神谷之康; 吉峰俊樹
    出版日 2008年09月24日, 日本神経回路学会全国大会講演論文集, 18th巻, 掲載ページ 14-15, 日本語, 200902299717667554
  • 自律型筋電義手にむけてのアプローチ
    北 佳保里; 加藤 龍; 横井 浩史
    出版日 2008年06月, 映像情報メディア学会誌, 62巻, 6号, 掲載ページ 832-836, 日本語, 記事・総説・解説・論説等(その他)
  • 【ブレイン・マシン・インターフェイス】ブレイン・マシン・インターフェイスの臨床応用 皮質脳波を用いた運動機能再建
    平田 雅之; 柳澤 琢史; 齋藤 洋一; 後藤 哲; 加藤 天美; 横井 浩史; 神谷 之康; 吉峰 俊樹
    皮質脳波はてんかん焦点源同定をはじめとして臨床医学では従来から活用されており、頭皮脳波に比較してSN比・時空間分解能が格段に高いという特徴がある。我々は、この皮質脳波を用いてブレイン・マシン・インターフェイスによる運動機能再建を目指している。本法では皮質脳波から得られる運動内容の空間的・時間的特徴をもとに、Support vector machineという機械学習の手法を用いて運動内容を推定する。また一次運動野の大部分があるとされる中心溝内から皮質脳波を計測することで、高い運動内容推定精度を達成している。これらにより現在リアルタイムにロボットアームをコントロールすることが可能となることが見込まれる。(著者抄録), (株)金芳堂, 出版日 2008年04月, 脳21, 11巻, 2号, 掲載ページ 187-192, 日本語, 1344-0128, 2008198266
  • サイボーグ医療 第1回:サイボーグの現状と今後
    横井 浩史; 千葉 龍介
    出版日 2008年04月, 計測と制御, 47巻, 4号, 掲載ページ 351-358, 日本語, 記事・総説・解説・論説等(その他), 0453-4662, 200902233309530043
  • Myoelectric hand using autonomous learning
    Kahori Kita; Ryu Kato; Hiroshi Yokoi
    Inst. of Image Information and Television Engineers, 出版日 2008年, Kyokai Joho Imeji Zasshi/Journal of the Institute of Image Information and Television Engineers, 62巻, 6号, 掲載ページ 832-836, 日本語, 書評論文,書評,文献紹介等, 1342-6907, 48849085641
  • 個性適応機能を有する筋電義手に関する研究
    横井浩史; 加藤龍; アレハンドロ・ヘルナンデツ・アリエタ; 新井民夫; 生駒一憲; 宮本環; 牧野均; 伊藤武哉; 大西隆; 兪文偉
    (公社)日本義肢装具士協会, 出版日 2007年09月, POアカデミージャーナル, 15巻, 2号, 掲載ページ 83-92, 日本語, 査読付, 記事・総説・解説・論説等(その他), 0919-8776, 2008082922
  • 2A2-F10 下肢麻痺者の体性反射を利用した歩行補助システムの開発(リハビリテーションロボティクス・メカトロニクス)
    山川 明浩; 加藤 龍; 松下 光次郎; 横井 浩史; 新井 民夫
    Robotics technology nowadays provides tools that can help us overcome several incapacities, as instance, power assisting devices for hemiplegics. In this paper we analyze the difference on the walking of a semi-paralyzed left leg hemiplegic patient with and without assistance provided by a walking assistive device developed at our laboratory. In order to analyze the effects of the assistance, we use electromyography sensors placed on both legs to measure the muscle activation, along with pressure sensors on the feet soles and bending sensors place on the hips and knees joints. Our results show an increase on the walking frequency, as well as, an increment on the muscle activity on the semi-paralyzed leg, against a decrease of muscular activity of the healthy leg. Pressure and bending sensors also show an increase in the legs movement. This results show the beneficial effects of using the assistive device., 一般社団法人日本機械学会, 出版日 2007年05月11日, ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集, 2007巻, 掲載ページ "2A2-F10(1)"-"2A2-F10(2)", 日本語, 110008695558, AA11902933
  • 2A2-C10 自己組織化クラスタリングを用いた表面筋電位からの動作識別(リハビリテーションロボティクス・メカトロニクス)
    北 佳保里; 加藤 龍; 横井 浩史; 新井 民夫
    To discriminate motion using electromyographic (EMG) signals, generally we measure EMG signals and instruct user's desired motion to system directly using a keyboard, and training data is generated. But it's difficult to discriminate motion exactly with this method when the number of motion is increased, because the feature space of each motion's training data will be overlapped. Therefore, in this research, we proposed a method to classify EMG signals using self-organized clustering and create training data. Then, we conducted some experiments of motion discrimination using proposal method., 一般社団法人日本機械学会, 出版日 2007年05月11日, ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集, 2007巻, 掲載ページ "2A2-C10(1)"-"2A2-C10(2)", 日本語, 110008695522, AA11902933
  • 1A2-K09 モジュラ型ワイヤ駆動方式を用いた歩行補助機の開発(医療・福祉ロボティクス・メカトロニクス)
    竹中 慎吾; 松下 光次郎; 横井 浩史; 新井 民夫
    In this paper, the walking assist machine for leg paralysis users is proposed. The proposed walking assist machine is designed as a modular package based on wire winding up type pulling mechanism. This modular package allows us to replace it at the any position where we need to be supposed. In the experiment, this modular package installed in the hip part and toe part, and the performance was evaluated. As a result, it was able to be confirmed that a modular package had an alternative function of the bi-articular muscle by flexion of knee joint and ankle joint at same time., 一般社団法人日本機械学会, 出版日 2007年05月11日, ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集, 2007巻, 掲載ページ "1A2-K09(1)"-"1A2-K09(2)", 日本語, 110008695143, AA11902933
  • 2A1-M03 リアリティギャップを克服する移動体の進化設計システムの提案(進化・学習とロボティクス)
    松下 光次郎; 横井 浩史; 新井 民夫
    An evolutionary design is suitable to perform optimization of both the morphology and controller of simulated robots for adaptive locomotion. However, the simulated robots do not necessarily achieve in real because the reality gap impedes. Therefore, we purpose to develop an evolutionary design system closing the reality gap by exploit morph-functionality to evaluation of the evolutionary design. Especially, in this paper, we use a three-link locomotion robot to investigate the proposal method., 一般社団法人日本機械学会, 出版日 2007年05月11日, ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集, 2007巻, 掲載ページ "2A1-M03(1)"-"2A1-M03(3)", 日本語, 110008695464, AA11902933
  • Cerebral reorganization by adaptable robot hand
    Hiroshi Yokoi; Ryu Katoh; Alejandro Arieta Hernandez; Tamaki Miyamoto; Katsunori Ikoma; Takashi Onishi; Wenwei Yu; Tamio Arai
    ELSEVIER IRELAND LTD, 出版日 2007年, NEUROSCIENCE RESEARCH, 58巻, 掲載ページ S29-S29, 英語, 研究発表ペーパー・要旨(国際会議), 0168-0102, WOS:000249272800169
  • 歩行特性を考慮した歩行補助機構と制御法の構築
    竹中 慎吾; 松下 光次郎; 横井 浩史; 新井 民夫
    一般社団法人日本機械学会, 出版日 2006年09月25日, インテリジェント・システム・シンポジウム講演論文集 = FAN Symposium : fuzzy, artificial intelligence, neural networks and computational intelligence, 16巻, 掲載ページ 319-320, 日本語, 110006638129, AA1190206X
  • 下肢麻痺者の歩行補助のための個性適応型歩行状態識別法に関する研究
    山川 明浩; 加藤 龍; 松下 光次郎; 横井 浩史; 新井 民夫
    一般社団法人日本機械学会, 出版日 2006年09月25日, インテリジェント・システム・シンポジウム講演論文集 = FAN Symposium : fuzzy, artificial intelligence, neural networks and computational intelligence, 16巻, 掲載ページ 321-322, 日本語, 110006638130, AA1190206X
  • IAS‐9における人間社会・技術・社会を目指すロボティクスの女性研究者
    大武美保子; 本間敬子; 横井浩史; 淺間一; 新井民夫
    出版日 2006年07月15日, 日本ロボット学会誌, 24巻, 5号, 掲載ページ 564-569, 日本語, 0289-1824, 200902222300562587
  • Women in Robotics towards Human Science, Technology and Society at IAS-9
    大武美保子; 本間敬子; 横井浩史; 淺間一; 新井民夫
    出版日 2006年07月, 日本ロボット学会誌, 24巻, 5号, 掲載ページ 564-569, 日本語, 査読付, 記事・総説・解説・論説等(その他)
  • 2P2-A18 リハビリテーションロボティクスにおける人間・機械共適応システム : 個性適応型筋電義手の開発
    加藤 龍; 松本 史彦; 横井 浩史; 新井 民夫; 大西 隆
    In the case of applying the learning ability to the rehabilitation robot, we should take into account learning ability of user (human). In this paper, we developed a prosthetic hand with an interference driven finger and wrist to grasp the object stably, and a EMG-to-motion classifier using on-line learning method to adjust to the change in human's characteristics at time. Moreover, we conducted experiments to discriminate eight forearm motions, with the results, a stable and highly effective discrimination rate was achieved and maintained even when changes occurred in the mapping. Lastly, we analyzed mutual adaptation between human and adaptable prosthetic hand using ability test and f-MRI, and clarified each adaptation process., 一般社団法人日本機械学会, 出版日 2006年, ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集, 2006巻, 掲載ページ "2P2-A18(1)"-"2P2-A18(4)", 日本語, 110008694272, AA11902933
  • 1A1-D08 形態と制御の同時進化による動的安定二足歩行の獲得
    松下 光次郎; 横井 浩史; 新井 民夫
    In this paper, we investigated the morphology and controller of biped robots. We viewed them as design components that together can induce dynamically stable bipedal locomotion. We conducted coupled evolution of the morphology and controller of a biped robot, which consists of nine links and eight joints, and is actuated by oscillators without sensor feedback in three-dimensional simulation. As results, both pseudo-passive dynamic walkers and active-control walkers emerged, but the pseudo-passive dynamic walkers showed more dynamic stability than active-control walkers. This is because compliant components in morphology function as noise filters and passive oscillators. Finally, we have concluded that appropriate compliance is a key to achieving dynamical stability during locomotion., 一般社団法人日本機械学会, 出版日 2006年, ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集, 2006巻, 掲載ページ "1A1-D08(1)"-"1A1-D08(3)", 日本語, 110008693675, AA11902933
  • 2A1-B35 ものづくりから学ロボットの身体性機能 : ペットボトルを使ったロボット製作
    松下 光次郎; 横井 浩史; 新井 民夫
    In this paper, we introduce edutainment course, which students design both robot structure and control architecture. The unique characteristic of this course is that robots are built with plastic bottles and RC servo motors connecting with glues. Thus, we have overcome technical difficulties and, then, realized economizing machining time and easy assembling. Therefore, we teach not only control program but also structural design. As results of the edutainment course, students have designed variety of locomotive robots., 一般社団法人日本機械学会, 出版日 2006年, ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集, 2006巻, 掲載ページ "2A1-B35(1)"-"2A1-B35(4)", 日本語, 110008693978, AA11902933
  • 2P1-B18 上半身駆動型準受動歩行ロボットによる可変傾斜登坂実験
    宝田 恵太郎; 秋元 俊成; 松元 明弘; 横井 浩史; 新井 民夫
    We designed and developed a quasi-passive dynamic walking robot with swinging torso, and we confirmed it can climb up a slope in a certain condition from some experiments so far. We tried to use this walking robot for different slope inclination angle. First, we discussed the strategy of climbing up slope of variable inclination angle. We verified through presumption and experiments that the simplest way is to change the ankle angle depending on the slope inclination angle. Next, we verified the validity of the strategy by experiments of different slope inclination angle. Finally, we discussed on the treatment of contiguous/noncontiguous change of inclination angle with some experimental results., 一般社団法人 日本機械学会, 出版日 2006年, ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集, 2006巻, 0号, 掲載ページ _2P1-B18_1-_2P1-B18_3, 日本語, 110008694138
  • 2P1-S-045 上半身駆動型準受動歩行ロボットの登坂実験(歩行ロボット2,生活を支援するロボメカ技術のメガインテグレーション)
    宝田 恵太郎; 秋元 俊成; 松元 明弘; 松下 光次郎; 横井 浩史; 新井 民夫
    一般社団法人 日本機械学会, 出版日 2005年, ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集, 2005巻, 0号, 掲載ページ 215-215, 日本語, 110006210654
  • 416 上半身駆動型準受動歩行ロボットの登坂条件(OS11:ロボティクス・メカトロニクス(1),学術講演)
    宝田 恵太郎; 秋元 俊成; 松元 明弘; 松下 光次郎; 横井 浩史; 新井 民夫
    我々は,股関節にアクチュエータのない歩行ロボットの上半身をモーターによって左右に振ることで前進歩行するような上半身駆動型準受動歩行ロボットはついて研究している.この準受動歩行ロボットを使って登坂歩行の実験に成功した.この際,斜面の傾斜角に応じて足首の角度を変えることによって登坂する.このロボットの登坂歩行において登坂条件について考察し,実験によって確認したので報告する., 日本機械学会関東支部, 出版日 2005年, 埼玉ブロック大会(講演会)講演論文集, 2005巻, 1号, 掲載ページ 87-88, 日本語, 110006214272, AA12113972
  • 進化・学習とロボティクス
    横井浩史
    出版日 2004年08月, 日本機械学会誌, 107巻, 1029号, 掲載ページ 70, 日本語, 査読付, 記事・総説・解説・論説等(その他)
  • FESを用いた空間情報呈示システムの開発 : 距離・刺激強度・刺激応答の関係性について(進化・学習とロボティクス2)
    時田 英二; 横井 浩史; 嘉数 侑昇
    一般社団法人日本機械学会, 出版日 2004年06月18日, ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集, 2004巻, 掲載ページ 141-141, 日本語, 110004069916, AA11902933
  • 装着型パワーアシスト装置の制御 : ニューラルネットワークを用いた動作の識別(進化・学習とロボティクス2)
    河合 智; 成瀬 継太郎; 横井 浩史; 嘉数 侑昇
    一般社団法人日本機械学会, 出版日 2004年06月18日, ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集, 2004巻, 掲載ページ 142-142, 日本語, 110004069922, AA11902933
  • Using Electromyogram to Analyze Skill Acquiring Patterns in Reaching Tasks(Sensing and Data Fusion,Session: MA1-A)
    Kita Kahori; Katoh Ryu; Yu Wenwei; Yokoi Hiroshi; Kakazu Yukinori
    一般社団法人 日本機械学会, 出版日 2004年, The Abstracts of the international conference on advanced mechatronics : toward evolutionary fusion of IT and mechatronics : ICAM, 2004巻, 0号, 掲載ページ 20-20, 英語, 1348-8961, 110004301639, AA1208830X
  • The effect of Pitch Accenting om Japanese Text-to-Speech Understanding(Cyber Net Robot 2,Session: TP1-D)
    Yu Wenwei; Arai Takahiro; Yokoi Hiroshi; Kakazu Yukinori
    一般社団法人 日本機械学会, 出版日 2004年, The Abstracts of the international conference on advanced mechatronics : toward evolutionary fusion of IT and mechatronics : ICAM, 2004巻, 0号, 掲載ページ 49-49, 英語, 1348-8961, 110004301728, AA1208830X
  • 運動画像からの特徴検出に関する基礎研究
    川音; 横井 浩史; 嘉数 侑昇
    一般社団法人日本機械学会, 出版日 2004年, 日本機械学会ロボティクス メカトロニクス講演会'04講演論文集, 掲載ページ 142-143, 日本語, 110004069924, AA11902933
  • 2P2-3F-A1 統計的手法を用いたペットロボットの動作と印象との関係の解析
    齋藤 正宜; 兪 文偉; 成瀬 継太郎; 横井 浩史; 嘉数 侑昇
    ペットロボットであるAIBOの動作の特徴とその動作が与える印象との関連性について, 質問紙法による調査を行い, その調査結果を統計的な手法を用いて分析する。, 一般社団法人日本機械学会, 出版日 2003年, ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集, 2003巻, 掲載ページ 135-135, 日本語, 110002506657, AA11902933
  • 2P2-3F-A6 表面筋電位による運動習熟過程のモデル化 : 上肢到達運動課題における考察
    北 佳保里; 兪 文偉; 加藤 龍; 横井 浩史; 嘉数 侑昇
    本研究では, 人間の運動時に計測される表面筋電位を用いてその運動習熟過程のモデル化を試みる。そのため運動の一例として上肢到達運動を取り上げ, 検証実験によりその習熟過程の解析を行う。, 一般社団法人日本機械学会, 出版日 2003年, ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集, 2003巻, 掲載ページ 135-135, 日本語, 110002506662, AA11902933
  • 2P2-3F-A4 遺伝的アルゴリズムによる 2 エージェントゲームにおける適応的手法
    河内 佑美; 兪 文偉; 石岡 卓也; 横井 浩史; 嘉数 侑昇
    動的環境問題の一つである2エージェントゲーム(Cat-and-Mouse Task)において, 遺伝的アルゴリズムを用いた適応的手法の有効性を示し, 異なる手法との比較・検討を行う。, 一般社団法人日本機械学会, 出版日 2003年, ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集, 2003巻, 掲載ページ 135-135, 日本語, 110002506660, AA11902933
  • 2P2-3F-A3 システム構成要素間の関係変更に基づいた学習能力の獲得
    石岡 卓也; 兪 文偉; 横井 浩史; 嘉数 侑昇
    他との相互作用の強さを自律的に変更することが可能な要素により構成したシステムは, 要素の挙動を固定してもシステム全体としては動的に適応可能であり, 学習問題を解き得ることを示す。, 一般社団法人日本機械学会, 出版日 2003年, ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集, 2003巻, 掲載ページ 135-135, 日本語, 110002506659, AA11902933
  • 2P2-3F-A7 Prosthetic hand control with tactile sensory feedback
    Hernandez Arieta Alejandro; 加藤 龍; 兪 文偉; 横井 浩史; 嘉数 侑昇
    In the present research, we look for a proper tactile feedback souree for a prosthetic hand controller. We decided to use a conductive pressure-sensitive silicon gum sheet as the presure-voltage transducer which allows us to monitor the subtle pressure variation between the fingers and the objects in a soft object grasping taks., 一般社団法人日本機械学会, 出版日 2003年, ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集, 2003巻, 掲載ページ 136-136, 英語, 110002506663, AA11902933
  • 2P2-3F-A2 2 次元内部状態と主観的評価を持つエージェントによる集団の形成
    成瀬 継太郎; 横井 浩史; 嘉数 侑昇
    本研究では, 仮想空間に構築したエージェントからなる人工社会において, エージェントが好悪の感情のような主観的評価に基づく2者関係によって相互作用を行うネットワークを構築し, その性質を解明することを目的とする。, 一般社団法人日本機械学会, 出版日 2003年, ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集, 2003巻, 掲載ページ 135-135, 日本語, 110002506658, AA11902933
  • 2P1-3F-B5 遠隔制御を伴う自律除雪機の構築に関する基礎研究
    佐藤 哲史; 牧野 勤; 成瀬 継太郎; 横井 浩史; 嘉数 侑昇
    本研究では, 自律的に除雪作業を行うことができる除雪機の開発を目的としている。本報告では, 除雪機の遠隔操作を中間目的に設定し, その実現可能性を検討した。, 一般社団法人日本機械学会, 出版日 2003年, ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集, 2003巻, 掲載ページ 109-109, 日本語, 110002506513, AA11902933
  • 2P1-3F-B7 ラーニングクラシファイアの報酬系再構築による群ロボットシステムの制御
    木下 正博; 川上 敬; 横井 浩史; 嘉数 侑昇
    ラーニングクラシファイアシステムによる群ロボットの行動制御を目的とする。クラシファイアシステムでは報酬系の作り方が適用問題におけるタスクの達成に大きく影響する。本研究では適応的に報酬系を切替え, 郡ロボットの目標を達成する。, 一般社団法人日本機械学会, 出版日 2003年, ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集, 2003巻, 掲載ページ 109-109, 日本語, 110002506515, AA11902933
  • 2A1-3F-B5 装着型パワーアシスト装置制御のための人間動作の解析
    河合 智; 成瀬 継太郎; 横井 浩史; 嘉数 侑昇
    介助動作の補助を目的とした, 装着型腰部パワーアシスト装置を装着した際の動作を解析し, 非装着時の動作と比較することで, 自然な持ち上げ動作となるような装置のアシストについて検討する。, 一般社団法人日本機械学会, 出版日 2003年, ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集, 2003巻, 掲載ページ 82-82, 日本語, 110002506354, AA11902933
  • 知的運動補助装置の構築における個人特性に影響を及ぼす要因の分析 : 筋力変化がEMG動作識別器に与える影響
    加藤 龍; 兪 文偉; 横井 浩史; 嘉数 侑昇
    Learning of bio-signal-to-motion classifiers would be influenced by the factors like muscular forces and postures of the motion-related body part. In this paper, we analyzed the influence of muscular force on individual characteristics (that is means map relation between a signal and discriminating motion) using a bio-signal information criterion, which is based on the concept of conditional information entropy. This criterion was possible to reflect more correctly the degree of complexity between clusters formed by bio-signal data compared with other criterion like DB measure and KL information criterion. An experiment on forearm motion discrimination under five muscular force levels (based on 10,20,30,50,70%MVC) was conducted to verify the influence. Results indicated that change in muscular force influences individual characteristics. In the case of muscular force with 10,50%MVC, it was found through evaluation by entropy that muscular force is not enough, since information for discriminating motion was less. Consequently, we concluded that the muscular force with 20 or 30%MVC was suitable, and it was important to feed back their muscular force level to user in order to abolish individual variation., 一般社団法人日本機械学会, 出版日 2002年11月14日, インテリジェント・システム・シンポジウム講演論文集 = FAN Symposium : fuzzy, artificial intelligence, neural networks and computational intelligence, 12巻, 掲載ページ 361-364, 日本語, 110002496714, AA1190206X
  • 弾性ネットワークと運動制御
    藤井 卓; 横井 浩史; 嘉数 侑昇
    This paper describes the research on movement control of an elastic network. An elastic network is a robot which has arranged the spring of a shape memory alloy (SMA) in the shape of a network in the shape of a lattice. reinforcement learning is used for control of movement in this research. reinforcement learning of a discrete value, and continuous value reinforcement learning is compared and each feature is clarified. As a result, although based also on the degree of a sampling, although re-learning is quick, optimal movement control cannot be performed in reinforcement learning of a discrete value. However, in reinforcement learning of a continuous value, although it was easy to obtain the optimal solution compared with reinforcement learning of a discrete value, it turns out that re-learning is late, 一般社団法人日本機械学会, 出版日 2002年11月14日, インテリジェント・システム・シンポジウム講演論文集 = FAN Symposium : fuzzy, artificial intelligence, neural networks and computational intelligence, 12巻, 掲載ページ 339-342, 日本語, 110002496697, AA1190206X
  • バネー質点系を基本としたロボットモデルにおける進化型計算による動作獲得
    上原 一寿; 横井 浩史; 嘉数 侑昇
    In research of evolutionary robotics, the issue about the relation between morphology and behavior is seldom progressing. In this paper, as a basis of this research, a series of experiments which investigates the characteristics of evolution in behavior are made. Genetic algorithms (GA) are run with different designs of chromosomes and fitness functions. From the results, it is observed that individuals which move with various patterns of behavior are emerged according to the settings of GA. This observation suggests that the design of the fitness function is important to generate well-ordered behavior., 一般社団法人日本機械学会, 出版日 2002年11月14日, インテリジェント・システム・シンポジウム講演論文集 = FAN Symposium : fuzzy, artificial intelligence, neural networks and computational intelligence, 12巻, 掲載ページ 321-324, 日本語, 110002496680, AA1190206X
  • 内骨格式装着型パワーアシスト機構の設計と解析
    成瀬 継太郎; 横井 浩史; 嘉数 侑昇
    The objective of this paper is to develop a wearable power assist device for muscle support in daily life, which should be compact and light weight. For realizing such a device, we propose a mechanical device with no rigid frame, instead utilizing a body structure of an individual, which is called an endoskelton-type wearable power assist device. We propose the principle of the endoskelton-type device, and then we examine the effect of the device and the burden to the individual's L5/S1 disc. Following the discussion, we develop the device and verify the effectiveness., 一般社団法人日本機械学会, 出版日 2002年11月14日, インテリジェント・システム・シンポジウム講演論文集 = FAN Symposium : fuzzy, artificial intelligence, neural networks and computational intelligence, 12巻, 掲載ページ 43-44, 日本語, 110002496486, AA1190206X
  • 外骨格式装置型腰部パワーアシスト機構の開発
    成瀬 継太郎; 横井 浩史; 嘉数 侑昇
    出版日 2002年10月01日, 精密工学会大会学術講演会講演論文集, 2002巻, 2号, 掲載ページ 276-276, 日本語, 10009984492, AN1018673X
  • DPGを用いた群ロボット制御系 : 場での相互作用における自己組織化モデル
    高橋 伸幸; 横井 浩史; 嘉数 侑昇
    出版日 2002年10月01日, 精密工学会大会学術講演会講演論文集, 2002巻, 2号, 掲載ページ 274-274, 日本語, 10009984484, AN1018673X
  • 義肢制御のための低侵襲性脳波計測システムの構築 : SOMによるラット運動・感覚パターンの分類
    川島 貴弘; 及川 雅洋; 横井 浩史; 瀧田 正寿; 嘉数 侑昇
    出版日 2002年09月09日, 生体・生理工学シンポジウム論文集, 17巻, 掲載ページ 351-352, 日本語, 10016389401, AN10442953
  • 筋電義手の新しい制御方法
    兪 文偉; 横井 浩史; 嘉数 侑昇
    出版日 2002年09月09日, 生体・生理工学シンポジウム論文集, 17巻, 掲載ページ 39-42, 日本語, 10016388714, AN10442953
  • 振動引き込みモデルを用いた群ロボット制御系による障害物回避問題
    高橋 伸幸; 横井 浩史; 嘉数 侑昇
    出版日 2002年03月01日, 精密工学会大会学術講演会講演論文集, 2002巻, 1号, 掲載ページ 160-160, 日本語, 10008499965, AN1018673X
  • 脳の領野間の双方向結合に着目した学習モデルに関する研究
    堀内 誠致; 兪 文偉; 横井 浩史; 嘉数 侑昇
    出版日 2002年03月01日, 精密工学会大会学術講演会講演論文集, 2002巻, 1号, 掲載ページ 157-157, 日本語, 10008499949, AN1018673X
  • Morphogenesis Machine のためのヴィジョンフィードバックシステムの構築
    飯田 崇之; 石田 崇; 横井 浩史; 嘉数 侑昇
    出版日 2002年01月25日, 自律分散システム・シンポジウム資料 = SICE Symposium on Decentralized Autonomous Systems, 14巻, 掲載ページ 257-260, 日本語, 10016387751, AA11461532
  • 非同期分散システムによる自律ロボットの制御
    藤井 卓; 長井 隆; 横井 浩史; 嘉数 侑昇
    出版日 2002年01月25日, 自律分散システム・シンポジウム資料 = SICE Symposium on Decentralized Autonomous Systems, 14巻, 掲載ページ 239-243, 日本語, 10016387737, AA11461532
  • 自律分散ロボットの獲得する振る舞いの分化に関する研究
    石岡 卓也; 飯島 大典; 兪 文偉; 横井 浩史; 嘉数 侑昇
    出版日 2002年01月25日, 自律分散システム・シンポジウム資料 = SICE Symposium on Decentralized Autonomous Systems, 14巻, 掲載ページ 47-51, 日本語, 10016387459, AA11461532
  • 生体情報評価を用いた前腕部における個人特性の分析
    加藤 龍; 兪 文偉; 成瀬 継太郎; 横井 浩史; 嘉数 侑昇
    出版日 2002年01月25日, 自律分散システム・シンポジウム資料 = SICE Symposium on Decentralized Autonomous Systems, 14巻, 掲載ページ 149-152, 日本語, 10016387596, AA11461532
  • 1P1-I03 Morphogensis Machine 構築のための vision feedback system の検証
    飯田 崇之; 石田 崇; 横井 浩史; 嘉数 侑昇
    形態形成機械 (Morphogenesis Machine) は, 電磁流体力学 (Magnetohydrodynamics, MHD) の理論に基づき, 構造材的に自由度の高い流体金属滴を駆動や形態形成させる機能を持つ。本稿では, Morphogenesis Machine構築のために必要な, 流体金属滴の次時刻の振る舞いを制御するVision Feedback Systemについて述べ, 異なるフィードバックにより発生する流体金属滴への制御性の違いを検証し, 本システムの可能性を考察する。, 一般社団法人日本機械学会, 出版日 2002年, ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集, 2002巻, 掲載ページ 53-53, 日本語, 110002505135, AA11902933
  • 1A1-E04 表面筋電位信号を用いた制御による装着型パワーアシスト機構の開発
    成瀬 継太郎; 横井 浩史; 嘉数 侑昇
    本報告では, 日常作業における筋力補助を目的とした装着型のパワーアシスト機構の開発を目的とする。使用者の自然な動作の補助を行うためには, 使用者が発生している力を推定し, 行っているタスクに応じてアシスト力を決定しなければならない。そのため, ここでは表面筋電位信号を利用した制御を提案する。しかし, この信号は個人差が大きいため使用者の特性を学習する機構について考察を行う。, 一般社団法人日本機械学会, 出版日 2002年, ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集, 2002巻, 掲載ページ 23-23, 日本語, 110002504769, AA11902933
  • 1A1-E09 自律分散ロボットにおける行動学習の多様性と代替性に関する研究
    石岡 卓也; 兪 文偉; 横井 浩史; 嘉数 侑昇
    多数の学習エージェントからなる系では, 各エージェントは多様な振る舞いを学習し得る。特に自律分散ロボットシステムにおいては, 実体を持つエージェントは同じ位置に存在出来ないことから, 必然的に異なった経験を積む。本研究では, 自律分散ロボットが学習を経ることでどのように多様化し, またそれに伴ってエージェントの代替可能性がどのように変化するかを確かめる。実験は, 一次元的に結合された自律分散遊泳ロボットによって行なわれ, 提案した測定方法が代替可能性を表し得ることを示す。, 一般社団法人日本機械学会, 出版日 2002年, ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集, 2002巻, 掲載ページ 24-24, 日本語, 110002504779, AA11902933
  • 2A1-F04 放射相称形状型ロボットの動作解析に関する研究
    早坂 隆一; 横井 浩史; 嘉数 侑昇
    本研究は, 形状記憶合金を用いた柔軟なアクチュエータをもつ放射相称型ロボットを対象にその動作特性の解析を行う。ロボットは形状変化の自由度が高く, 柔軟な動きの相互作用によって動作する。このようなロボットは複雑な動作が可能であるが, それゆえに状態空間が非常に大きく, 目的を実現する行動をあらかじめ人間が設計することが困難である。このような問題に対し, ロボットの動作コマンドとそれによる行動との関係を自己組織化マップを用いて視覚化することで, ロボットの行動生成のルールを決定する可能性を示す。, 一般社団法人日本機械学会, 出版日 2002年, ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集, 2002巻, 掲載ページ 70-70, 日本語, 110002505354, AA11902933
  • 1A1-J8 EMGを用いた電動車椅子の制御に関する基礎研究(11. 医療・福祉ロボティクス・メカトロニクスI)
    田中 篤史; 嘉数 侑昇; 横井 浩史
    一般社団法人日本機械学会, 出版日 2001年06月08日, ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集, 2001巻, 掲載ページ 14-14, 日本語, 110002502250, AA11902933
  • 2P1-F6 感情モデルを有したマルチエージェントシステムの構築(30. マルチエージェントロボットシステムII)
    中村 明香; 石田 崇; 嘉数 侑昇; 横井 浩史
    一般社団法人日本機械学会, 出版日 2001年06月08日, ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集, 2001巻, 掲載ページ 59-59, 日本語, 110002502974, AA11902933
  • 2P1-E3 柔軟構造を有するSMA-Netの行動生成に関する基礎研究(29. 自己組織ロボットシステム)
    服部 可奈子; 長井 隆; 横井 浩史; 嘉数 侑昇
    一般社団法人日本機械学会, 出版日 2001年06月08日, ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集, 2001巻, 掲載ページ 58-58, 日本語, 110002502952, AA11902933
  • 1P1-F6 耐故障性を考慮した再構築可能な制御系のためのモデル同定(13. 安全と診断のメカトロニクス)
    桑島 悠司; 黒瀧 満; 嘉数 侑昇; 横井 浩史
    一般社団法人日本機械学会, 出版日 2001年06月08日, ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集, 2001巻, 掲載ページ 25-25, 日本語, 110002502460, AA11902933
  • アメーバのように動くロボット
    横井浩史
    出版日 2001年, 子供の科学(誠文堂新光社), 64巻, 12号, 掲載ページ 44-45, 日本語, 査読付, 記事・総説・解説・論説等(その他)
  • 行動依存型特徴抽出法による自律移動型ロボットの環境知覚に関する基礎研究
    伊藤 宏樹; 横井 浩史; 嘉数 侑昇
    出版日 2000年10月, インテリジェント・システム・シンポジウム講演論文集 = FAN Symposium : fuzzy, artificial intelligence, neural networks and computational intelligence, 10巻, 掲載ページ 213-214, 日本語, 10016715652, AA1190206X
  • 振動引き込みモデルによる多粒子ロボット制御
    高橋 伸幸; 横井 浩史; 嘉数 侑昇
    出版日 2000年09月01日, 精密工学会大会学術講演会講演論文集, 2000巻, 2号, 掲載ページ 462-462, 日本語, 10009887518, AN1018673X
  • 1336 個人の特性に適応する EMG 識別装置の開発 : データの使用頻度を用いた運動学習における進度の定量化
    西川大亮; 兪文偉; 丸石正治; 渡辺一郎; 横井浩史; 眞野行生; 嘉数侑昇
    In the case of classifying human's motion from electromyogram (EMG), it needs to estimate an attainment of operator's motor skill. This is because it is used to judgement of the adequate number of motion for the operator and to judgement of a necessity of the operator's training. However, previous works have not consider the attainment of motor skill. Accordingly, this paper proposes a quantification algorithm of the attainment of motor skill and appends it in our proposed EMG classifier. Experimental results reported that the attainment of motor skill enables to evaluate the operator's cur..., 社団法人日本機械学会, 出版日 2000年07月31日, 年次大会講演論文集 : JSME annual meeting, 2000巻, 1号, 掲載ページ 377-378, 日本語, 110002522310, AA11461871
  • 自律分散特徴抽出モジュール群の構築に関する研究
    堀内 誠致; 兪 文偉; 横井 浩史; 嘉数 侑昇
    出版日 2000年01月21日, 自律分散システム・シンポジウム資料 = SICE Symposium on Decentralized Autonomous Systems, 12巻, 掲載ページ 167-172, 日本語, 10015796839, AA11461532
  • 1A1-36-047 EMG を用いた力覚提示装置の力センサシステム開発
    喜田 秀夫; 成瀬 継太郎; 横井 浩史; 嘉数 侑昇
    ヴァーチャル・リアリティの感覚提示システムの一つである力覚提示装置を開発する際, 人間の動力学的特性が筋肉の緊張・弛緩, また各個人により変化するという問題がある。本研究では, 個人の動特性に適応した力覚提示装置として人間からの力覚入力を受け取る力センサとして生体信号である表面筋電位(Electromyogram : EMG)から人間の力を推定するシステムを構築し, その評価を行う。, 一般社団法人日本機械学会, 出版日 2000年, ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集, 2000巻, 掲載ページ 36-36, 日本語, 110002503450, AA11902933
  • 1A1-32-040 結合振動子系を用いた SMA Net Robot 制御に関する研究
    佐藤 裕一; 横井 浩史; 水野 敬文; 嘉数 侑昇
    本研究では, 柔構造ロボットのアクチュエータシステムとして注目されるSMA(形状記憶合金)ネットアクチュエータの制御システムを提案する。提案する制御システムは, 粘菌性アメーバの刺激反応系に見られる化学物質濃度の引き込みを模倣した制御法であり, 局所的に結合された振動子の自己組織化により情報伝播と行動生成をおこなう自律性の高い制御システムである。, 一般社団法人日本機械学会, 出版日 2000年, ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集, 2000巻, 掲載ページ 35-35, 日本語, 110002503436, AA11902933
  • 1P1-36-053 視覚情報の変化に伴う肘関節の空間位置分解能の特性
    林 徹; 成瀬 継太郎; 横井 浩史; 嘉数 侑昇
    本研究では, より現実性の高い装着型の力覚提示装置の開発を目指す。そこで, 錯覚を起こしやすくするため, 軽量で操作者に負担をかけず場所を取らないことを重視するが, 軽量であることから力覚提示の力の大きさや反応の速度に問題を残す。この問題を解決するために, その装置の粗さからくる感覚提示の誤差を人間がどの程度判断できるかに注目し, 結果として装置の誤差がどれくらい許されるのかについて検証するため, 人間の空間の位置感覚を調べる。, 一般社団法人日本機械学会, 出版日 2000年, ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集, 2000巻, 掲載ページ 51-52, 日本語, 110002503716, AA11902933
  • 2P1-41-052 自律移動ロボットのための連想記憶型ナビゲーションシステム
    鈴木 育男; 横井 浩史; 嘉数 侑昇
    我々は, 環境中を柔軟に移動できる自律移動ロボットのためのナビゲーションシステムの構築を目指している。本研究では, ナビゲーションシステムに, カオスニューロン素子を基本素子としたリカレントニューラルネットワークによる連想記憶の利用を提案する。そのうえで, 提案したナビゲーションシステムを計算機(シミュレーション)実験で検証・考察する。そして, 実環境における実機実験によって本システムの有効性を示す。, 一般社団法人日本機械学会, 出版日 2000年, ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集, 2000巻, 掲載ページ 83-83, 日本語, 110002504241, AA11902933
  • 2P2-76-099 生体信号を教師信号とした機械学習に関する基礎研究
    石若 裕子; 横井 浩史; 嘉数 侑昇
    機械学習の教師信号を生体信号から獲得し, 個人適応型システムの構築を目的とした基礎研究について報告する。生体信号としてEEGとEMGを測定し, 心理評価を元に快・不快信号を取りだし, 強化学習の報酬とする。実際にケペラを用いてロボット制御を行い, 必要な生体信号の評価を行う。, 一般社団法人日本機械学会, 出版日 2000年, ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集, 2000巻, 掲載ページ 106-106, 日本語, 110002504596, AA11902933
  • アメーバを模倣した柔らかいロボットの構築
    長井 隆; 横井 浩史; 嘉数 侑昇
    出版日 1999年10月, インテリジェント・システム・シンポジウム講演論文集 = FAN Symposium : fuzzy, artificial intelligence, neural networks and computational intelligence, 9巻, 掲載ページ 356-357, 日本語, 10016716779, AA1190206X
  • ニューラルネットワークによるパターンの注視と認識 : 行動決定ネットとパターン認識ネットの自己組織的様相
    堀内 誠致; 横井 浩史; 嘉数 侑昇
    出版日 1999年09月28日, 全国大会講演論文集, 59巻, 掲載ページ 31-32, 日本語, 110002894391, AN00349328
  • 振動子結合系によるアメーバ走化性モデル
    高橋 伸幸; 横井 浩史; 嘉数 侑昇
    出版日 1999年09月28日, 全国大会講演論文集, 59巻, 掲載ページ 169-170, 日本語, 110002894459, AN00349328
  • 情報工学専攻学生のための自律ロボットの設計・製作カリキュラムの実施報告
    成瀬 継太郎; 横井 浩史; 嘉数 侑昇
    出版日 1999年09月28日, 全国大会講演論文集, 59巻, 掲載ページ 107-108, 日本語, 110002894429, AN00349328
  • 自律移動ロボット群の集団挙動の複雑さに関する研究
    西田 陽介; 木下 正博; 横井 浩史; 嘉数 侑昇
    出版日 1999年09月01日, 精密工学会大会学術講演会講演論文集, 1999巻, 2号, 掲載ページ 41-41, 日本語, 10004434772, AN1018673X
  • Selective Attentionのための特徴抽出機構に関する研究
    中野 格; 横井 浩史; 嘉数 侑昇
    出版日 1999年03月09日, 全国大会講演論文集, 58巻, 掲載ページ 159-160, 日本語, 110002893509, AN00349328
  • アメーバを模倣した多自由度可変形ロボットに関する研究
    長井 隆; 横井 浩史; 嘉数 侑昇
    出版日 1999年01月18日, 自律分散システム・シンポジウム資料 = SICE Symposium on Decentralized Autonomous Systems, 11巻, 掲載ページ 253-258, 日本語, 10015796330, AA11461532
  • 分散制御型遊泳ロボットの自律的な目標物接近行動の獲得
    飯島 大典; 兪 文偉; 横井 浩史; 嘉数 侑昇
    出版日 1999年01月18日, 自律分散システム・シンポジウム資料 = SICE Symposium on Decentralized Autonomous Systems, 11巻, 掲載ページ 219-224, 日本語, 10015796283, AA11461532
  • カオスニューロンモデルによる周期的パターンの獲得
    木下 靖文; 横井 浩史; 嘉数 侑昇
    出版日 1998年10月05日, 全国大会講演論文集, 57巻, 掲載ページ 309-310, 日本語, 110002892631, AN00349328
  • 時系列データの適応的パターン認識に関する研究
    八島 大亮; 横井 浩史; 嘉数 侑昇
    出版日 1998年10月05日, 全国大会講演論文集, 57巻, 掲載ページ 343-344, 日本語, 110002892648, AN00349328
  • 放射相称形状型ロボットに関する研究 : マルチエージェントプログラミングによる歩行動作の獲得
    西川 孝二; 本堂 直浩; 羽倉 淳; 横井 浩史; 嘉数 侑昇
    出版日 1998年01月20日, 自律分散システム・シンポジウム資料 = SICE Symposium on Decentralized Autonomous Systems, 10巻, 掲載ページ 303-306, 日本語, 10015795820, AA11461532
  • 行動の時系列記憶に基づく浮遊ロボットの推進運動制御
    飯島 大典; 横井 浩史; 嘉数 侑昇
    出版日 1997年11月10日, インテリジェント・システム・シンポジウム講演論文集 = FAN Symposium : fuzzy, artificial intelligence, neural networks and computational intelligence, 7巻, 掲載ページ 639-642, 日本語, 10016718650, AA1190206X
  • Artificial Cell を用いた動画像中の物体認識に関する考察
    佐藤 裕一; 横井 浩史; 嘉数 侑昇
    出版日 1997年11月10日, インテリジェント・システム・シンポジウム講演論文集 = FAN Symposium : fuzzy, artificial intelligence, neural networks and computational intelligence, 7巻, 掲載ページ 443-446, 日本語, 10016718296, AA1190206X
  • 場の相互作用を用いたアメーバモデルに関する基礎研究
    山田孝治; 横井浩史; 嘉数ゆき昇
    出版日 1997年03月, 日本機械学会通常総会講演会講演論文集, 74th巻, 1号, 掲載ページ 380-381, 日本語, 200902105763179484
  • IPDに基づく行動価値観獲得と協調行動に関する考察
    石田 崇; 横井 浩史; 嘉数 侑昇
    出版日 1997年01月16日, 自律分散システム・シンポジウム資料 = SICE Symposium on Decentralized Autonomous Systems, 9巻, 掲載ページ 281-284, 日本語, 10015795223, AA11461532
  • 移動物体画像の追跡のためのポテンシャル場形成に関する研究
    佐藤 裕一; 横井 浩史; 嘉数 侑昇
    出版日 1997年01月16日, 自律分散システム・シンポジウム資料 = SICE Symposium on Decentralized Autonomous Systems, 9巻, 掲載ページ 219-224, 日本語, 10015795100, AA11461532
  • マルチエージェント系モンキーバナナ問題における組織的タスク処理 行動戦略の特性とフェロモン型コミュニケーションの利用 (文部省S)
    鈴木恵二; 横井浩史; 山田孝治
    出版日 1997年, 感覚と行動の統合による機械知能の発現機構の研究 平成8年度, 掲載ページ 205-208, 日本語, 200902135229001617
  • 場の相互作用を用いた生物モデルによる問題解決 n‐TSPの場合
    山田孝治; 鈴木恵二; 横井浩史; 嘉数ゆき昇
    出版日 1996年11月, 日本ロボット学会学術講演会予稿集, 14th巻, 3号, 掲載ページ 1187-1188, 日本語, 200902186500161696
  • 自律移動ロボットの環境知覚機構 : マルチロボット環境下における環境知覚
    羽倉 淳; 横井 浩史; 嘉数 侑昇
    出版日 1996年10月18日, インテリジェント・システム・シンポジウム講演論文集 = FAN Symposium : fuzzy, artificial intelligence, neural networks and computational intelligence, 6巻, 掲載ページ 362-365, 日本語, 10016719511, AA1190206X
  • A Learning Field Model for Multi-Link Robot : An approach to object tracking
    兪 文偉; 横井 浩史; 嘉数 侑昇
    出版日 1996年10月18日, インテリジェント・システム・シンポジウム講演論文集 = FAN Symposium : fuzzy, artificial intelligence, neural networks and computational intelligence, 6巻, 掲載ページ 161-164, 英語, 10016719042, AA1190206X
  • 波動表現に基づく情報処理モデルに関する基礎研究 n‐TSPへのアプローチ
    山田孝治; 横井浩史; 嘉数ゆき昇
    出版日 1996年06月, 日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会講演論文集, 1996巻, Vol B号, 掲載ページ 925-926, 日本語, 200902199108836108
  • 場形成情報を用いた粘菌の組織的行動モデル
    工藤 雅則; 横井 浩史; 嘉数 侑昇
    マルチエージェント系による組織的行動の仕組みに関する基礎研究として粘菌という生物のアメーバ様運動のモデル化を試みる.アメーバ様運動の実現には体の各部が柔軟に変位しつつ系としてまとまりを持った運動の実現を如何に図るかが課題となる.このことをここでは簡単に系の整合性を図るという.横井ら[2]はVPMを用いたが,事前に試行錯誤を伴う問題向きパラメータの設定が必要であった.そこで,(a)実行時,動的に整合性を計算する仕組み,且つ(b)エージェントの情報処理量の軽減という2つの目的を持ち,粘菌の細胞集合[1]に見られる"場における情報生成"という概念をVPMに採用し拡張する.この様にマルチエージェント系によるアメーバ様運動の実現を計画し,現在システムを実装中である.本稿ではその概要を報告する., 出版日 1996年03月06日, 全国大会講演論文集, 52巻, 掲載ページ 13-14, 日本語, 110002867082, AN00349328
  • Adaptive Distributed System of Artificial Cells Using Vibrating Potential Method - An application to nTSP
    Koji Yamada; Hiroshi Yokoi; Yukinori Kakazu
    出版日 1996年
  • 波動場を用いた生命体モデル : 巡回セールスマン問題への適用 (<研究会報告>第2回人工生命ワークショップ)
    横井 浩史; 水野 敬文; 滝田 正寿; 嘉数 侑昇
    研究会報告 第2回人工生命ワークショップ, 札幌学院大学, 出版日 1995年11月30日, 社会情報, 5巻, 1号, 掲載ページ 149-167, 日本語, 0917-673X, 110000478660, AN10375313
  • 細胞行動の自律性と他律性 : アメーバ様の細胞の走行のメカニズムをめざして (<研究会報告>第2回人工生命ワークショップ)
    水野 敬文; 横井 浩史; 滝田 正寿
    研究会報告 第2回人工生命ワークショップ, 札幌学院大学, 出版日 1995年11月30日, 社会情報, 5巻, 1号, 掲載ページ 133-142, 日本語, 0917-673X, 110000478658, AN10375313
  • 神経可塑性と脳の他律性・自律性 : ラット前頭葉皮質機能の神経科学的考察 (<研究会報告>第2回人工生命ワークショップ)
    滝田 正寿; 横井 浩史; 水野 敬文
    研究会報告 第2回人工生命ワークショップ, 札幌学院大学, 出版日 1995年11月30日, 社会情報, 5巻, 1号, 掲載ページ 143-147, 日本語, 0917-673X, 110000478659, AN10375313
  • 波動場を用いた最適化手法(生命体モデルの構築とその応用)
    横井浩史
    出版日 1995年11月, 日本機械学会,GAの実用化事例, 95巻, 11号, 掲載ページ 1-8, 日本語, 査読付, 記事・総説・解説・論説等(その他)
  • VPMにおける構成エージェントの獲得に関する研究
    山田孝治; 横井浩史; 嘉数ゆき昇
    出版日 1995年07月, ファジィシステムシンポジウム講演論文集, 11th巻, 掲載ページ 457-458, 日本語, 1341-9080, 200902159380650054
  • 振動ポテンシャル法に基づくロボット経路計画
    山田孝治; 横井浩史; 嘉数ゆき昇
    出版日 1995年06月, 日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会講演論文集, 1995-B巻, 掲載ページ 1341-1342, 日本語, 200902119267497442
  • 波動場を用いた自律的情報処理 組み合わせ最適化問題へのアプローチ
    横井浩史; 山田孝治; 嘉数ゆき昇
    出版日 1994年10月, インテリジェント・システム・シンポジウム講演論文集, 4th巻, 掲載ページ 417-422, 日本語, 200902191673997742
  • 波動場情報交換に基づく人工生命
    山田孝治; 横井浩史; 嘉数ゆき昇
    出版日 1994年09月, ロボティクス・自動化システムシンポジウム講演論文集, 5th巻, 掲載ページ 61-62, 日本語, 200902171278476384
  • 生命体モデル構築に関する基礎研究 組合せ最適化問題環境への適応モデル
    横井浩史; 山田孝治; 嘉数ゆき昇
    出版日 1994年08月, 日本機械学会全国大会講演論文集, 72nd巻, Vol 5号, 掲載ページ 86-88, 日本語, 200902143030611141
  • 波動表現に基づく問題解決に関する基礎研究 問題空間記述へのアプローチ
    山田孝治; 横井浩史; 嘉数ゆき昇
    出版日 1994年08月, 日本機械学会全国大会講演論文集, 72nd巻, Vol 4号, 掲載ページ 571-572, 日本語, 200902168983718523
  • 波動場における自律機械群に関する基礎研究 組み合わせ最適化問題への応用
    横井浩史; 山田孝治; 嘉数ゆき昇
    出版日 1994年06月, 日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会講演論文集, 1994-B巻, 掲載ページ 1236-1241, 日本語, 200902109430361167
  • 多重波動場に基づく経路探索
    羽倉淳; 横井浩史; 嘉数ゆき昇; 山田孝治
    出版日 1994年06月, 日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会講演論文集, 1994-A巻, 掲載ページ 805-808, 日本語, 200902194673910697
  • 波動場表現に基づく空間配置問題へのアプローチ
    山田孝治; 横井浩史; 嘉数ゆき昇
    出版日 1994年03月, 日本機械学会通常総会講演会講演論文集, 71st巻, Pt 1号, 掲載ページ 135-136, 日本語, 200902179458145280
  • 波動情報に基づく情報処理に関する基礎研究 多重波動場に基づくピアノ搬送問題
    山田孝治; 横井浩史; 嘉数ゆき昇
    出版日 1994年, システムシンポジウム講演論文集, 20th巻, 掲載ページ 503-506, 日本語, 200902149254817002
  • 波動場を用いた組み合わせ最適化問題へのアプローチ
    横井浩史; 山田孝治; 嘉数ゆき昇
    出版日 1994年, 計測自動制御学会学術講演会予稿集, 33rd巻, Domestic Session号, 掲載ページ 15-18, 日本語, 200902165752453030
  • 生命体モデル構築に関する基礎研究 幾何拘束条件下における群の挙動表現
    横井浩史; 山田孝治; 嘉数ゆき昇
    出版日 1993年09月, インテリジェント・システム・シンポジウム講演論文集, 3rd巻, 掲載ページ 375-380, 日本語, 200902119786546795
  • 波動場モデルによる自律機械群の経路探索
    山田孝治; 横井浩史; 嘉数ゆき昇
    出版日 1993年09月, インテリジェント・システム・シンポジウム講演論文集, 3rd巻, 掲載ページ 381-384, 日本語, 200902142351709350
  • 波動場における箱詰め問題 形状表現と詰めの評価法
    山田孝治; 横井浩史; 嘉数ゆき昇
    出版日 1993年07月, 日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会講演論文集, 1993巻, 掲載ページ 1084-1085, 日本語, 200902175826842195
  • 移動機械の行動記録に関する研究
    山田孝治; 横井浩史; 嘉数ゆき昇
    出版日 1993年03月, 情報処理学会全国大会講演論文集, 46th巻, 2号, 掲載ページ 2.11-2.12, 日本語, 200902134878745300
  • 波動場における自律機械群に関する基礎研究 群問題向き目的関数の設定
    横井浩史; 山田孝治; 嘉数ゆき昇
    出版日 1993年03月, 日本機械学会通常総会講演会講演論文集, 70th巻, Pt 3号, 掲載ページ 531-533, 日本語, 200902156989744811
  • 波動を媒体とする記憶メカニズムに関する研究
    山田孝治; 横井浩史; 嘉数ゆき昇
    出版日 1993年03月, 知能システムシンポジウム資料, 17th巻, 掲載ページ 99-102, 日本語, 200902157347495245
  • 波動場に於ける自律機械群に関する基礎研究 動力伝達機構設計へのアプローチ
    横井浩史; 嘉数ゆき昇; 山田孝治
    出版日 1992年09月, 日本機械学会全国大会講演論文集, 70th巻, Pt E号, 掲載ページ 544-546, 日本語, 200902038444136501
  • 離散記憶項目の構造形成―波動場モデルによるアプローチ
    山田孝治; 横井浩史; 嘉数ゆき昇
    出版日 1992年09月, 情報処理学会全国大会講演論文集, 45th巻, 2号, 掲載ページ 2.61-2.62, 日本語, 200902041798762419
  • 波動場における離散化記憶項目の想起
    山田孝治; 横井浩史; 嘉数ゆき昇
    出版日 1992年09月, 電子情報通信学会大会講演論文集, 1992巻, Shuki Pt 6号, 掲載ページ 6.93, 日本語, 1349-1369, 200902098843827332
  • 波動場における知識表現と想起システムに関する基礎研究
    山田孝治; 横井浩史; 嘉数ゆき昇
    出版日 1992年06月, 日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会講演論文集, 1992-B巻, 掲載ページ 7-10, 日本語, 200902089167843380
  • 波動場に於ける自律機械群に関する基礎研究 : 積木問題へのアプローチ
    横井 浩史; 嘉数 侑昇
    積み木問題は記号処理の立場から多くのアプローチがなされてきた代表的な計画問題の一つである.そこでのアプローチは,問題を簡略化するために問題に含まれる物理的制約条件を無視し,記号論による探索問題を対象としていた.しかしながら,無視された物理的制約条件の中には,問題を解くうえで不可欠な要素が存在する.例すば,個々の積木の形状,積木間の相互作用,および,重力の影響などである.ここでは,これらの要素を考慮したうえで積木問題へのアプローチを試みる.そこで,複数の積木(ここではユニットと呼ぶこととする)の物理的相互作用と情報処理を分散処理システムとして実現するために,自律機械群のモデルとして表現することを試みる.また,このモデルを利用して,積木問題へのアプローチふ図る.具体的には,各ユニットの行動を制限するルールを波動場によって表現し,このルールを用いることにより,問題の解空間を探索する., 出版日 1992年02月24日, 全国大会講演論文集, 44巻, 掲載ページ 207-208, 日本語, 110002888334, AN00349328
  • 並列接続ユニットによる記憶情報表現に関する基礎研究 : 生命体モデルによる情報伝播表現と学習則定義
    横井 浩史; 嘉数 侑昇
    工学的視点から記憶に関する多くの研究がなされてきたが、ここでは新しく、ユニット間結合を考慮した生命体モデルによって与えられるネットワークによる並列接続ユニット構造を考え、記憶情報を並列接続ユニット構造内の調和振動の重ね合わせによって表現することを試みる。知識情報処理を行なうネットワークの代表的なものとしてニューラルネットワークがある、ニューラルネットワークは、生体の能力の分散的情報処理機構を参考にして構築されたものであり、高度な記号列認識機能を持つ有効な情報処理手法である。ところで、生体の情報処理においては絶対的な距離情報が重要な位置を占めているが、ニューラルネットワークではこれを扱うことは困難である。そこで、この位置情報をも処理対象とすることを目的としてネットワーク内に伝播する情報を波動によって表現することを試みる。さらにこれらの情報を表現するフレームとして、これまでに構築してきた生体モデルを用いる。ここで、情報を波動によって表現することは、外界(環境)の三次元情報を中枢神経系内で一次元情報の位相差結合に落とすことであり、生命体モデルとは、生体内の部分機能を数理的にモデル化を行なったものである。生命体モデルに於てユニットとは、一つの機能単位としていて、それぞれのユニットはそのユニットが持つ諸機能の一つとして場の状態に応じて結合子を生成/消滅させる機能を有する。結合子はユニットから他のユニットヘの結合と情報伝播の媒体として生命体モデル内に表現されている。, 出版日 1991年02月25日, 全国大会講演論文集, 42巻, 掲載ページ 122-123, 日本語, 110002886804, AN00349328
  • 生命体モデル構築に関する基礎研究 : 波動場に於ける結合の記述
    横井 浩史; 嘉数 侑昇
    従来,生命体の特異的な構造・状態を積極的に維持する能力を有するところに注目して生命体の機能を数理モデルで表現することを試みてきた.それらは,要素同士の相互作用が不特定要素間に作用するモデルのみを対象としていた.しかし,現実には特定要素同士の結合及び結合の切断という操作が必要となるケースが多い.この様な問題定義の下にここでは問題向きにこれまで示してきた数理モデルを拡張することを試みる., 出版日 1990年09月04日, 全国大会講演論文集, 41巻, 掲載ページ 95-96, 日本語, 110002880412, AN00349328
  • 生体の環境適応モデル構築に関する基礎研究
    横井 浩史; 嘉数 侑昇
    本研究では、歪場内の特定の性質を持ったプリミティブの相互作用によりシステムの外界からの侵入者に対しての抗体を生成する過程を追跡するための数理モデルを構築することを目的とする。ここでは、情報の伝達を場の歪振動によると仮定し理論を構築する。, 出版日 1989年10月16日, 全国大会講演論文集, 39巻, 掲載ページ 2238-2239, 日本語, 110002895805, AN00349328

書籍等出版物

  • ロボット工学ハンドブック第3版 第Ⅳ編:ロボット応用 4.3筋電義手
    横井浩史,矢吹佳子
    学術書, 日本語, その他, 第Ⅳ編:ロボット応用 4.3筋電義手, 713-717, コロナ社, 出版日 2023年03月15日, ISBN 9784339046793
  • 筋電義手と機能回復への応用事例,『わたしたちに音楽がある理由』
    横井 浩史; 横井 和恵; 矢吹 佳子
    学術書, 日本語, 分担執筆, 第12章 音楽的コミュニケーション, 音楽之友社, 出版日 2020年06月17日
  • 第8節 義肢ロボット開発の最新技術と今後の製品化展望,『医療機器への応用が見込まれる最先端技術とその事業化』
    横井浩史; 矢吹佳子; 村井雄太; 雍旭,景暁バイ; 東郷俊太; 白殿春; 朱笑笑; 姜銀来
    学術書, 日本語, 分担執筆, 技術情報協会, 出版日 2018年05月31日, ISBN 9784861047145
  • 第2章「電気刺激による運動と感覚の再生」『オーグメンテッド・ヒューマン Augmented Human―AIと人体科学の融合による人機一体、究極のIFが創る未来』
    横井浩史; 矢吹佳子; 東郷俊太; 姜銀来; 加藤龍; 杉正夫
    学術書, 日本語, 分担執筆, 第2章「電気刺激による運動と感覚の再生」, 株式会社エヌ・ティー・エス, 出版日 2018年01月12日
  • 「第Ⅳ編人工の手編,6章義手」手の百科事典
    横井浩史; 矢吹佳子
    事典・辞書, 日本語, 分担執筆, 第Ⅳ編人工の手編,6章 義手, 朝倉書店, 出版日 2017年06月25日, ISBN 9784254102673
  • "Development of New Cosmetic Gloves for Myoelectric Prosthetic Hand by Using Thermoplastic Styrene Elastomer", Intelligent Autonomous Systems 14, Advances in Intelligent Systems and Computing 531
    Yoshiko Yabuki; Kazumasa Tanahashi; Suguru Hoshikawa; Tatsuhiro Nakamura; Ryu Kato; Yinlai Jiang; Hiroshi Yokoi
    学術書, 英語, 共著, Development of New Cosmetic Gloves for Myoelectric Prosthetic Hand by Using Thermoplastic Styrene Elastomer, Springer, 出版日 2017年03月, ISBN 9783319480350
  • "Development of a Myoelectric Hand Incorporating a Residual Thumb for Transmetacarpal Amputees", Intelligent Autonomous Systems 14, Advances in Intelligent Systems and Computing 531
    Yuta Murai; Suguru Hoshikawa; Shintaro Sakoda; Yoshiko Yabuki; Masahiro Ishihara; Tatsuhiro Nakamura; Takehiko Takagi; Shinichiro Takayama; Yinlai Jiang; Hiroshi Yokoi
    学術書, 英語, 共著, Development of a Myoelectric Hand Incorporating a Residual Thumb for Transmetacarpal Amputees, Springer, 出版日 2017年03月, ISBN 9783319480350
  • "One-Handed Wearable sEMG Sensor for Myoelectric Control of Prosthetic Hands", Wearable Sensors and Robots
    Yinlai Jiang; Shintaro Sakoda; Masami Togane; Soichiro Morishita; Hiroshi Yokoi
    学術書, 英語, 共著, One-Handed Wearable sEMG Sensor for Myoelectric Control of Prosthetic Hands, 出版日 2016年10月01日
  • Engineering Approach for Functional Recovery Based on Body Image Adjustment by Using Biofeedback of Electrical Stimulation ,Chapter 12 Clinical Systems Neuroscience
    Hiroshi Yokoi; Yuki Sato; Minako Suzuki; Yoshiko Yabuki; Tatsuhro Nakamura; Takashi M ori; Soichiro Morishita,Ryu Kato; Osamu Yamamura; Masafumi Kubota; Tomoko Kamisawa; Chiaki Igarashi; Tadashi Isa; Tatsuya Umeda; Hidenori Watanabe; Yukio Nishimura; Katsunori Ikoma; Tamaki Miyamoto
    学術書, 英語, 分担執筆, Chapter 12, Springer Japan 2015, 出版日 2015年, ISBN 9784431550365
  • ロボティクスによる上肢運動機能再建のためのBMI
    森下 壮一郎; 横井 浩史
    学術書, 日本語, 共著, 別冊「医学のあゆみ」BMI(Brain-Machine Interface)の現状と展望 第15章, 医歯薬出版株式会社, 出版日 2014年01月
  • 福祉技術ハンドブック-健康な暮らしを支えるために
    横井浩史; 加藤龍; 中村達弘; 森下壮一郎
    学術書, 日本語, 分担執筆, 朝倉書店, 出版日 2013年10月24日, ISBN 9784254201529
  • 「C部門5編生体医工学 1-3-4筋電義手」電気学会125年史(1888-2013)
    横井浩史
    学術書, 日本語, 分担執筆, C部門5編生体医工学 1-3-4筋電義手, 一般社団法人電気学会, 出版日 2013年10月
  • "Chapter 10,fMRI analysis of prosthetic hand rehabilitation using a brain–machine interface" Advances in Therapeutic Engineering
    Hiroshi Yokoi; Keita Sato; Souichiro Morishita; Tatsuhiro Nakamura; Ryu Kato; Tatsuya Umeda; Hidenori Watanabe; Yukio Nishimura; Tadashi Isa; Katsunori Ikoma; Tamaki Miyamoto; Osamu Yamamura
    英語, 共著, Chapter 10,fMRI analysis of prosthetic hand rehabilitation using a brain–machine interface, Taylor&Francis Group an informa business, 出版日 2012年12月
  • Technological Advancements in Biomedicine for Healthcare Applications
    Hiroshi Yokoi; Ryu Kato; Takashi Mori; Osamu Yamamura; Masafumi Kubota
    英語, 共著, Chapter 19 Functional Electrical Stimulation Based on Interference-Driven PWM Signals for Neuro-Rehabilitation, Interdisciplinary Applications, Ed: Go R.(IGI Global, USA, ), 出版日 2012年10月
  • Technological Advancements in Biomedicine for Healthcare Applications
    Masayuki Hirata; Takufumi Yanagisawa; Kojiro Matsushita; Hisato Sugata; Yukiyasu Kamitani; Takafumi Suzuki; Hiroshi Yokoi; Tetsu Goto; Morris Shayne; Youichi Saitoh; Haruhiko Kishima; Mitsuo Kawato; Toshiki Yoshimine
    英語, 共著, Chapter 36, Brain–Machine Interface Using Brain Surface Electrodes: Real-Time Robotic Control and a Fully Implantable Wireless System, Interdisciplinary Applications. Ed: Go R.(IGI Global, USA.), 出版日 2012年10月
  • ロボットテクノロジー
    横井浩史; 他執
    日本語, 編者(編著者), 9章 義手・義足, オーム社, 出版日 2011年08月26日
  • ヘルスケアとバイオ医療のための先端デバイス機器
    横井 浩史; 山浦 博志; 岡崎 達朗; 加藤 龍 他共著
    日本語, 共著, パワースーツ:身体の運動機能補助に関する研究動向調査, シーエムシー出版, 出版日 2009年04月
  • Artificial Life Models in Hardware (Ed. Andrew Adamatzky and Maciej Komosinski)
    Hiroshi Yokoi; Kojiro Matsushita
    英語, 共著, Self-regulatory Hardware: Evolutionary Design for Mechanical Passivity on a Pseudo Passive Dynamic Walker, Springer-Verlag, 出版日 2009年
  • ブレインマシンインターフェース
    横井浩史; 他共著; 脳を活かす
    日本語, 共著, オーム社, 出版日 2007年09月22日
  • 僕らのマイコンロボット
    横井浩史; 松下光次郎
    日本語, 共著, CQ出版, 出版日 2006年06月01日
  • バイオメカニクス(生体力学の原理と応用)
    嘉数侑昇; 横井浩史
    日本語, 監修, NTS出版, 出版日 2001年06月15日
  • 遺伝アルゴリズムの理論(自然・人工システムにおける適応)
    嘉数侑昇; 皆川雅章; 三上貞芳; 横井浩史; 高取則彦; 鈴木恵二; 川上敬
    日本語, 共著, 森北出版, 出版日 1999年05月01日
  • 人工生命の方法論
    上田完次; 下原勝憲; 伊庭斉志; 畝見達夫; 柴田崇徳; 田浦俊春; 土居洋文; ヤリ・ワーリオ; 横井浩史
    日本語, 共著, 工業調査会, 出版日 1995年11月

講演・口頭発表等

  • 靱帯及び腱で拘束した人体模倣肩関節機構に関する研究
    梅澤 亮; 姜 銀来; 横井 浩史; 東郷 俊太
    第36回自律分散システム・シンポジウム
    発表日 2024年02月16日
  • 剛性可変な拮抗筋関節構造に対する仮想軌道に基づく繰り返し制御の適用
    梅田 佳歩; 姜 銀来; 横井 浩史; 東郷 俊太
    第24回計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会(SI2023)
    発表日 2023年12月14日
  • SHAPを用いた多自由度筋電肩義手の上肢機能評価
    永山 泰弘; 姜 銀来; 横井 浩史; 東郷 俊太
    第24回計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会(SI2023)
    発表日 2023年12月14日
  • RGBカメラによる物体姿勢推定を用いた7自由度ロボットアームの到達把持運動の自動制御法の開発
    白 書霆; 郭 家振; 姜 銀来; 横井 浩史; 東郷 俊太
    第24回計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会(SI2023)
    発表日 2023年12月14日
  • 手掌部手首分離機能を備えた筋電義手の開発
    井上祐希; 黒田勇幹; 山野井佑介; 矢吹佳子; 横井浩史
    口頭発表(一般), 第30回日本義肢装具学会学術大会, 査読付
    発表日 2023年10月29日
    開催期間 2023年10月28日- 2023年10月29日
  • 子供用縄跳び手先具の開発と評価
    武藤輝樹; 井上祐希; 矢吹佳子; 横井浩史
    ポスター発表, 日本義肢装具学会第39回学術大会, 査読付
    発表日 2023年10月29日
    開催期間 2023年10月28日- 2023年10月29日
  • 機構的特異点の性質を用いたピンチ力増大機構を持つ幼児用筋電義手の開発
    飯塚達也; 黒田勇幹; 矢吹佳子; 井上祐希; 山野井佑介; 横井浩史
    口頭発表(一般), LIFE2023
    発表日 2023年09月20日
    開催期間 2023年09月19日- 2023年09月21日
  • PCA と 3 層ニューラルネットワークを組み合わせた識別器による筋電義手の性能向上へのアープローチ
    酒井健瑠; 黒田勇幹; 矢吹佳子; 山野井佑介; 横井浩史
    口頭発表(一般), LIFE2023
    発表日 2023年09月20日
    開催期間 2023年09月19日- 2023年09月21日
  • 人体の関節における液体潤滑を模倣した指関節構造の開発
    工藤 陸; 姜 銀来; 横井 浩史; 東郷 俊太
    口頭発表(一般), 第41回日本ロボット学会学術講演会
    発表日 2023年09月12日
  • 足部形状・姿勢に依存した人体模倣足部の粘弾性変化
    橋本 悟; 姜 銀来; 横井 浩史; 東郷 俊太
    口頭発表(一般), 第41回日本ロボット学会学術講演会, 査読付
    発表日 2023年09月12日
  • Dynamic Label;Smoothingを用いた生体信号分類のための領域汎化
    陳 培基; 東郷 俊太; 横井 浩史; 姜 銀来
    第41回日本ロボット学会学術講演会
    発表日 2023年09月12日
  • ギヤを用いた3自由度干渉駆動機構の開発
    東 直希; 横井 浩史; 東郷 俊太; 姜 銀来
    口頭発表(一般), 第41回日本ロボット学会学術講演会
    発表日 2023年09月12日
  • 人体の筋骨格構造を模倣したロボット手首および前腕の開発
    小畑 承経; 姜 銀来; 横井 浩史; 東郷 俊太
    口頭発表(一般), 第41回日本ロボット学会学術講演会
    発表日 2023年09月12日
  • 手掌部手首分離機能を備えた筋電義手の制御方法の検討
    井上 祐希; 羽場 周平; 黒田 勇幹; 山野井 佑介; 矢吹 佳子; 横井 浩史
    口頭発表(一般), 第41回日本ロボット学会学術講演会
    発表日 2023年09月12日
  • Sensorless Tension Estimation in Tendon-Driven Mechanism Using Stainless Steel Wire
    Da Silva Bernardo; Neto Josef; Wenyang Li; Shunta Togo; Hiroshi Yokoi; Yinlai Jiang
    口頭発表(一般), 第41回日本ロボット学会学術講演会
    発表日 2023年09月
  • 小児手掌形成不全者に対する機械学習を用いた筋電義手の適用に関する研究
    井上 祐希,横井 浩史
    口頭発表(一般), 日本語, 第38回日本義肢装具学会学術大会, 第38回日本義肢装具学会学術大会, 新潟,朱鷺メッセ新潟コンベンションセンター, 査読付
    開催期間 2022年10月09日
  • 未来時間を考慮した仮想軌道に基づく繰り返し制御法
    梅田 佳歩,姜 銀来,横井 浩史,東郷 俊太
    口頭発表(一般), 日本語, 第40回日本ロボット学会学術講演会, 第40回日本ロボット学会学術講演会, 東京大学本郷キャンパス
    開催期間 2022年09月05日
  • 伸縮機構を備えたロボティック・フィンガーの開発
    柿野 和真,山野井 佑介,東郷 俊太,横井 浩史,姜 銀来
    口頭発表(一般), 日本語, 第40回日本ロボット学会学術講演会
    開催期間 2022年09月05日
  • ワイヤ干渉駆動機構と重力補償機構を用いた等身大ヒト型脚ロボットの開発
    橋本 悟,岡田 琉意,小林 隼矢,姜 銀来,横井 浩史,東郷 俊太
    口頭発表(一般), 日本語, 第40回日本ロボット学会学術講演会, 第40回日本ロボット学会学術講演会, 東京大学本郷キャンパス
    開催期間 2022年09月05日
  • 靭帯型拘束法を用いたワイヤ牽引転がり関節の設計と評価
    梅澤 亮,姜 銀来,横井 浩史,東郷 俊太
    口頭発表(一般), 日本語, 第40回日本ロボット学会学術講演会, 第40回日本ロボット学会学術講演会, 東京大学本郷キャンパス
    開催期間 2022年09月05日
  • 合成繊維ワイヤの牽引に適したドラム同期型無限巻取り機構の開発
    工藤 陸,島田 孝太,小畑 承経,姜 銀来,横井 浩史,東郷 俊太
    口頭発表(一般), 日本語, 第40回日本ロボット学会学術講演会, 東京大学本郷キャンパス
    開催期間 2022年09月05日
  • 3M3Dワイヤ干渉駆動に基づくヒューマノイド腰関節の開発
    Yiwei Wang,李 文揚,東郷 俊太,横井 浩史,姜 銀来
    口頭発表(一般), 日本語, 第40回日本ロボット学会学術講演会, 招待, 第40回日本ロボット学会学術講演会, 東京大学本郷キャンパス
    開催期間 2022年09月05日
  • ワイヤ干渉駆動モジュールを用いた出力重量比の高い人型ロボットアームの開発
    李 文揚,Yiwei Wang,東郷 俊太,横井 浩史,姜 銀来
    口頭発表(一般), 日本語, 第40回日本ロボット学会学術講演会
    開催期間 2022年09月05日
  • 筋電義手のための感覚フィードバックシステムにおける知覚特性の比較 -提示刺激・変調特性の比較-
    高橋明丈; 横井浩史
    口頭発表(一般), 日本語, 第42回バイオメカニズム学会, 国内会議
    発表日 2021年11月28日
  • 機能的電気刺激を用いた上腕三頭筋のMP位置の移動と筋収縮力の探索
    平井 隆志; 姜 銀来; 杉 正夫; 東郷 俊太; 横井 浩史
    口頭発表(一般), 日本語, 第42回バイオメカニズム学術講演会, オンライン, 国内会議
    発表日 2021年11月27日
  • 折り返しワイヤ干渉駆動機構を用いた7自由度筋電肩義手の開発
    中村 優子; 姜 銀来; 横井 浩史; 東郷 俊太
    口頭発表(一般), 日本語, 第42回バイオメカニズム学術講演会, 国内会議
    発表日 2021年11月27日
  • ヒトの捕球姿勢の分類と筋電義手ハンドへの応用
    東島 涼香; 姜 銀来; 横井 浩史; 東郷 俊太
    口頭発表(一般), 日本語, 第42回バイオメカニズム学術講演会, オンライン, 国内会議
    発表日 2021年11月27日
  • 個性適応型学習機能を有した多自由度筋電義手の臨床適応と性能評価
    黒田勇幹; 山野井佑介; 島田岳佳; Hai Jiang; 矢吹佳子; Dianchun Bai; 髙木岳彦; Yinlai Jiang; 横井浩史
    ポスター発表, 日本語, 第37回日本義肢装具学会学術大会, 日本義肢装具学会, 査読付, 国内会議
    発表日 2021年10月17日
  • 回内外と掌背屈運動を活かす分離型ソケットの開発
    千田知広; 島田岳佳; 黒田勇幹; 矢吹佳子; 山野井佑介; 横井浩史; 髙木岳彦
    ポスター発表, 日本語, 第37回日本義肢装具学会学術大会, 日本義肢装具学会, 国内会議
    発表日 2021年10月17日
  • 小児手掌欠損者に対する筋電義手の開発
    井上祐希; 島田岳佳; 高橋明丈; 千田知広; 大谷俊介; 黒田勇幹; 山野井佑介; 矢吹佳子; 髙木岳彦; 横井浩史
    ポスター発表, 日本語, 第37回日本義肢装具学会学術大会, 日本義肢装具学会, 国内会議
    発表日 2021年10月17日
  • 可動指を変えた幼児用2自由度電動義手の開発
    大谷俊介; 平井太智; 黒田勇幹; 矢吹佳子; 山野井佑介; 東郷俊太; 姜銀来; 横井浩史
    ポスター発表, 日本語, 第37回日本義肢装具学会学術大会, 日本義肢装具学会, 国内会議
    発表日 2021年10月17日
  • 超小型対立回転機構を用いた手掌筋電義手,能動指義手の開発
    矢吹佳子; 山野井佑介; 黒田勇幹; 島田岳佳; 大谷俊介; 千田知広; 溝口恒雄; 髙木岳彦; 髙山真一郎; 横井浩史
    口頭発表(一般), 日本語, 第37回日本義肢装具学会学術大会, 国内会議
    発表日 2021年10月16日
  • ワイヤ劣駆動ロボットフィンガによる薄板小物体把持のための関節トルク比と過伸展機構の検討
    大谷 俊介; 姜 銀来; 東郷 俊太; 横井 浩史; 山野井 佑介
    口頭発表(一般), 日本語, 第39回日本ロボット学会学術講演会, 日本ロボット学会, オンライ, 国内会議
    発表日 2021年09月08日
  • 筋電肩義手のための全軸干渉型ロボットアームの開発
    君塚 進; 東郷 俊太; 姜 銀来; 横井 浩史
    口頭発表(一般), 日本語, 第39回日本ロボット学会学術講演会, 日本ロボット学会, 国内会議
    発表日 2021年09月
  • 動的安定把持実現のための電動義手用2層弾性グローブの開発
    小畑 承経; 熊谷 あやね; 矢吹 佳子; 東郷 俊太; 姜 銀来; 横井 浩史
    口頭発表(一般), 日本語, 第39回日本ロボット学会学術講演会, 国内会議
    発表日 2021年09月
  • 多軸干渉駆動機構のためのワイヤ滑り関節機構の開発
    関 美咲; 姜 銀来; 横井 浩史; 東郷 俊太
    口頭発表(一般), 日本語, 第39回日本ロボット学会学術講演会, 日本ロボット学会, 国内会議
    発表日 2021年09月
  • 拮抗筋構造型ロボット関節に対する仮想軌道に基づく繰り返し制御
    藤井 裕子; 姜 銀来; 横井 浩史; 東郷 俊太
    口頭発表(一般), 日本語, 第39回日本ロボット学会学術講演会, 日本ロボット学会, 国内会議
    発表日 2021年09月
  • 小児用のAI義肢開発 ~より直感的な筋電義手操作に向けて~
    高木岳彦; 横井浩史
    口頭発表(一般), 第124回日本小児科学会学術集会,京都
    発表日 2021年04月16日
  • ドラム押付型ワイヤ無限巻取り機構における最大牽引力とトルクリミッタの検証
    島田 孝太; 姜 銀来; 横井 浩史; 東郷 俊太
    口頭発表(一般), 日本語, 2021年度精密工学会春季大会学術講演会, 2021年度精密工学会春季大会学術講演会, オンライン開催, 国内会議
    発表日 2021年03月16日
  • ヒト指末節骨の形態的特徴に基づいた人工指による精密把持性能の評価
    熊谷 あやね; 姜 銀来; 横井 浩史; 東郷 俊太
    口頭発表(一般), 日本語, 第41回バイオメカニズム学術講演会, 第41回バイオメカニズム学術講演会, オンライン開催
    発表日 2020年12月05日
  • 体幹筋電から上肢運動の動作意図を抽出するシステムの開発
    宮崎 健太; 姜 銀来; 横井 浩史; 東郷 俊太
    口頭発表(一般), 日本語, 第41回バイオメカニズム学術講演会, 第41回バイオメカニズム学術講演会, オンライン開催
    発表日 2020年12月05日
  • 個性適応システムを有するユニバーサルソケットの有用性評価
    矢吹 佳子; 黒田 勇幹; 山野井 佑介; 平井 太智; 小野 祐真; 中尾 聡一郎; 横井 浩史
    口頭発表(一般), 日本語, 第36回日本義肢装具学会学術大会,H-2-5,東京大学/WEBハイブリッド開催, 国内会議
    発表日 2020年11月01日
  • ADLにおける機能向上のための対立回転機構を用いた幼児用義手の開発
    高橋明丈; 矢吹佳子; 山野井佑介; 黒田勇幹; 小野祐真; 中尾聡一郎; 平井太智; 横井浩史
    口頭発表(一般), 日本語, 第36回日本義肢装具学会 (The Japanese Society of Prosthetics and Orthotics), 第36回日本義肢装具学会 (The Japanese Society of Prosthetics and Orthotics), ハイブリッド開催
    発表日 2020年10月31日
  • 供用筋電義手ソケットの開発
    黒田 勇幹; 矢吹 佳子; 山野井 佑介; 東郷 俊太; 姜 銀来; 横井 浩史
    口頭発表(一般), 日本語, 第36回日本義肢装具学会, 第36回日本義肢装具学会, ハイブリッド開催
    発表日 2020年10月31日
  • 2自由度受動回転機構を有する能動ハンドの開発と評価
    矢吹 佳子; 高木 岳彦; 山野井 佑介; 平井 太智; 高橋 明丈; 横井 浩史
    口頭発表(一般), 日本語, 第36回日本義肢装具学会学術大会, 国内会議
    発表日 2020年10月31日
  • 回内・回外機能を有し個性に適応する幼児用筋電義手の開発と評価
    中尾 聡一郎; 平井 太智; 小野 祐真; 山野井 佑介; 黒田 勇幹; 矢吹 佳子; 東郷 俊太; 姜 銀来; 加藤 龍; 高木 岳彦; 石原 正博; 横井 浩史
    口頭発表(一般), 日本語, 第38回日本ロボット学会学術講演会, 第38回日本ロボット学会学術講演会, オンライン開催
    発表日 2020年10月09日
  • 先天性前腕欠損者のための幼児用2自由度電動義手の開発
    平井 太智; 中尾 聡一郎; 小野 祐真; 黒田 勇幹; 矢吹 佳子; 山野井 佑介; 東郷 俊太; 姜 銀来; 加藤 龍; 横井 浩史
    口頭発表(一般), 日本語, 第38回日本ロボット学会学術講演会, 第38回日本ロボット学会学術講演会, オンライン開催
    発表日 2020年10月09日
  • 肩義手のための腕の手先位置のフィードバックシステムに適した振動刺激の検討
    中村 優子; 姜 銀来; 横井 浩史; 東郷 俊太
    口頭発表(一般), 日本語, 第38回日本ロボット学会学術講演会, 第38回日本ロボット学会学術講演会, オンライン開催
    発表日 2020年10月09日
  • 磁気センサを応用した柔軟な圧力センサの開発
    島田 孝太; 東郷 俊太; 姜 銀来; 横井 浩史
    口頭発表(一般), 日本語, 第38回日本ロボット学会学術講演会, 第38回日本ロボット学会学術講演会, オンライン開催
    発表日 2020年10月09日
  • 筋電信号の時変性に適応する教師データ更新手法に関する研究
    黒田 勇幹; 山野井 佑介; 東郷 俊太; 姜 銀来; 加藤 龍; 横井 浩史
    口頭発表(一般), 日本語, 第38回日本ロボット学会学術講演会, 第38回日本ロボット学会学術講演会, オンライン開催
    発表日 2020年10月09日
  • サイズ変更に適応可能なソケットを用いた子供用筋電義手の開発
    矢吹 佳子; 小野 祐真; 平井 太智; 黒田 勇幹; 山野井 佑介; 横井 浩史
    ポスター発表, 日本語, 日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会2020(ROBOMECH2020 in KANAZAWA), 国内会議
    発表日 2020年05月29日
  • 筋電義手の熟達度に関する研究
    鎌田 舞花; 矢吹 佳子; 黒田 勇幹; 山野井 佑介; 東郷 俊太; 姜 銀来; 横井 浩史
    口頭発表(一般), 日本語, 第40回バイオメカニズム学術講演会, 中京大学春日キャンパス, 国内会議
    発表日 2019年12月01日
  • ワイヤ干渉機構を用いたシリコーンハンドの開発
    佐藤 文隆; 姜 銀来; 横井 浩史; 東郷 俊太
    口頭発表(一般), 日本語, 計測自動制御学会システム・情報部門学術講演会2019 (SSI2019),, 千葉大学西千葉キャンパス, GS07-01(1080), 国内会議
    発表日 2019年11月23日
  • 全軸ワイヤ干渉駆動機構を用いたロボットアームの開発
    君塚 進; 東郷 俊太; 姜 銀来; 横井 浩史
    口頭発表(一般), 日本語, 第37回日本ロボット学会学術講演会, 早稲田大学早稲田キャンパス, 国内会議
    発表日 2019年09月06日
  • 全軸干渉機構における最適干渉行列の設計理論
    東郷 俊太; 君塚 進; 姜 銀来; 横井 浩史
    口頭発表(一般), 日本語, 第37回日本ロボット学会学術講演会, 早稲田大学早稲田キャンパス, 国内会議
    発表日 2019年09月06日
  • 3自由度干渉駆動関節モジュールの解析
    李 文揚; 姜 銀来; 陳 鵬; 東郷 俊太; 横井 浩史
    口頭発表(一般), 日本語, 第37回日本ロボット学会学術講演会, 早稲田大学早稲田キャンパス, 国内会議
    発表日 2019年09月04日
  • 多点電極式機能的電気刺激装置の開発
    永渕 将; 毛 程宇; 田澤 龍之介; 畠沢 祐輝; 東郷 俊太; 姜 銀来; 杉 正夫; 横井 浩史
    口頭発表(一般), 日本語, 第37回日本ロボット学会学術講演会, 早稲田大学早稲田キャンパス, 国内会議
    発表日 2019年09月03日
  • 繰り返し計算に基づく仮想軌道制御の力場適
    藤井 裕子; 姜 銀来; 横井 浩史; 東郷 俊太
    ポスター発表, 日本語, 第13回Motor Control研究会, 東京大学農学部弥生講堂, 国内会議
    発表日 2019年08月24日
  • 義手用装飾手袋の材質と物体把持性能に関する調査研究
    矢吹 佳子; 馮 翔; 鎌田 舞花; 小畑 承経; 東郷 俊太; 姜 銀来; 横井 浩史
    口頭発表(一般), 日本語, 第35回日本義肢装具学会学術大会, 仙台国際センター
    発表日 2019年07月14日
  • 筋電義手への応用を目的とした筋電を含む感覚情報を得る自律エージェントの開発と検討
    黒田 勇幹; 東郷 俊太; 姜 銀来; 横井 浩史
    ポスター発表, 日本語, 第12回進化計算シンポジウム 2018(ポスター), 休暇村志賀島(福岡県福岡市), 国内会議
    発表日 2018年12月09日
  • 二相性のバースト変調矩形波を用いた表面電気刺激による肘関節の発揮トルクの時間的遷移
    粕谷 美里; 桑原 昂士; 東郷 俊太; 姜 銀来; 杉 正夫; 横井 浩史
    ポスター発表, 日本語, 計測自動制御学会 システム・情報部門 学術講演会 2018(ポスター), 富山国際会議場, 国内会議
    発表日 2018年11月26日
  • 残存指を活用できる手部筋電義指システムの設計法の構築
    村井 雄太; 星川 英; 矢吹 佳子; 東郷 俊太; 姜 銀来; 加藤 龍; 横井 浩史
    ポスター発表, 日本語, 計測自動制御学会 システム・情報部門 学術講演会 2018(ポスター), 富山国際会議場, 国内会議
    発表日 2018年11月26日
  • ワイヤ駆動ロボットハンドのためのトルクリミッタ機能を有する無限巻き取り機構の開発
    小畑 承経; 村井 雄太; 志村 駿; 東郷 俊太; 姜 銀来; 横井 浩史
    ポスター発表, 日本語, 計測自動制御学会 システム・情報部門 学術講演会 2018(ポスター), 富山国際会議場, 国内会議
    発表日 2018年11月26日
  • fNIRSを用いた筋電義手使用時の脳活動に関する研究
    水落 千彰; 矢吹 佳子; 東郷 俊太; 姜 銀来; 横井 浩史
    ポスター発表, 日本語, ニューロリハビリシンポジウム2018(ポスター), 機械振興会館, 国内会議
    発表日 2018年11月17日
  • 心電ノイズ除去による筋電肩義手の誤動作の低減
    松本 一朗; 君塚 進; 東郷 俊太; 姜 銀来; 横井 浩史
    口頭発表(一般), 日本語, 第39回バイオメカニズム学術講演会, 筑波大学, 国内会議
    発表日 2018年11月10日
  • 筋電義手に適した義手用手袋の開発
    矢吹 佳子; 佐藤 洋二; 佐藤 哲也; 馮 翔; 鎌田 舞花; 小畑 承経; 東郷 俊太; 姜 銀来; 横井 浩史
    口頭発表(一般), 日本語, 第34回日本義肢装具学会学術大会, 名古屋国際会議場, 国内会議
    発表日 2018年11月10日
  • 個性に適応する幼児用筋電義手の開発と評価
    矢吹 佳子; 黒田 勇幹; 村井 雄太; 日吉 祐太郎; 叶 鶴松; 雍 旭; 景 暁バイ; 東郷 俊太; 姜 銀来; 横井 浩史
    ポスター発表, 日本語, 第36回日本ロボット学会学術講演会(ポスター), 国内会議
    発表日 2018年09月07日
  • 体幹部の表面筋電位を用いた直感操作型肩義手システムの開発
    君塚 進; 日吉 祐太郎; 叶 鶴松; 田中 洋平; 東郷 俊太; 姜 銀来; 横井 浩史
    ポスター発表, 日本語, 第36回日本ロボット学会学術講演会(ポスター), 中部大学春日井キャンパス, 国内会議
    発表日 2018年09月07日
  • ワイヤ干渉駆動関節モジュールの分類と比較
    李 文揚; 陳 鵬; 矢吹 佳子; 姜 銀来; 横井 浩史; 東郷 俊太
    口頭発表(一般), 日本語, 第36回日本ロボット学会学術講演会, 中部大学春日井キャンパス, 国内会議
    発表日 2018年09月05日
  • 導電性高分子を用いた感覚フィードバックシステムに関する基礎研究
    毛利 保寛; 矢吹 佳子; 東郷 俊太; 姜 銀来; 横井 浩史
    口頭発表(一般), 日本語, 第38回バイオメカニズム学術講演会, 国内会議
    発表日 2017年11月04日
  • 残存部位を有する手部欠損者用に適合する単自由度筋電義手システム
    村井雄太; 矢吹佳子; 東郷俊太; 姜銀来; 横井浩史
    口頭発表(一般), 日本語, 第33回日本義肢装具学会学術大会, 国内会議
    発表日 2017年10月08日
  • 筋電義手用手袋の開発とその評価―センサ機能を持つ装飾手袋の実現―
    矢吹佳子; 棚橋一将; 鈴木悠汰; 毛利保寛; 日吉祐太郎; 村井雄太; 東郷俊太; 姜銀来; 加藤龍; 横井浩史
    口頭発表(一般), 日本語, 第33回日本義肢装具学会学術大会, 国内会議
    発表日 2017年10月08日
  • 上腕切断患者に対するTargeted Muscle Reinnervation—神経の選定と再支配、より効率的な多自由度筋電義手操作のために—
    高木岳彦; 児玉 三彦; 加藤 龍; 山野井 佑介; 西野 亘; 大桐 洋亮; 横井 浩史; 高山 真一郎; 正門 由久; 渡辺 雅彦
    口頭発表(一般), 第28回日本末梢神経学会学術集会
    発表日 2017年08月25日
  • 多点計測手法を用いた肩周辺筋群の独立筋活動パターンの解析および適切な計測箇所の特定
    君塚 進; 叶 鶴松; 日吉 祐太郎; 田中 洋平; 東郷 俊太; 姜 銀来; 横井 浩史
    口頭発表(一般), 日本語, 第29回自律分散システム・シンポジウム, 国内会議
    発表日 2017年01月31日
  • Transfer entropyを用いた下肢協調運動における協調性の定量的評価
    野櫻 舞; 粕谷 美里; 東郷 俊太; 姜 銀来; 杉 正夫; 横井 浩史
    口頭発表(一般), 日本語, 第29回自律分散システム・シンポジウム, 国内会議
    発表日 2017年01月31日
  • 筋電義手用グローブの開発と評価
    矢吹 佳子; 棚橋 一将; 村井 雄太; 毛利 保寛; 叶 鶴松; 中村 達弘; 東郷 俊太; 姜 銀来; 加藤 龍; 横井 浩史
    口頭発表(一般), 日本語, 第37回バイオメカニズム学術講演会, 富山, 国内会議
    発表日 2016年11月12日
  • 人と機械の融合システム技術
    横井浩史
    公開講演,セミナー,チュートリアル,講習,講義等, 日本語, 第102回 身体性システム科学から理解するリハビリテーション・ロボティクス, 招待, 一般社団法人 日本ロボット学会, 秋葉原,日本, http://www.rsj.or.jp/seminar/s102/, 国内会議
    発表日 2016年10月31日
  • 肘と手指を同時制御可能な生体信号制御型電動義手の開発-身体負担が小さく日常生活動作が可能な上肢電動義手の製作-
    大桐洋亮; 山野井佑介; 山田洋; 西野亘; 加藤龍; 矢吹佳子; 横井浩史
    口頭発表(一般), 日本語, 第34回日本ロボット学会学術講演会(RSJ2016), 国内会議
    発表日 2016年09月07日
  • 安定な精密つまみを実現する低自由度ハンドの構築
    馮翔; 叶鶴松; 横井浩史; 姜銀来; 東郷俊太
    口頭発表(一般), 日本語, 第32回ライフサポート学会大会(LIFE2016), 国内会議
    発表日 2016年09月06日
  • 多点計測手法を用いた肩周りの筋群における独立筋活動パターンの解析
    君塚進; 叶鶴松; 日吉祐太郎; 谷直行; 馮翔; 田中洋平; 森下壮一郎; 東郷俊太; 姜銀来; 横井浩史
    口頭発表(一般), 日本語, 第32回ライフサポート学会大会(LIFE2016), 国内会議
    発表日 2016年09月05日
  • 乳幼児・小児筋電義手のためのワイヤレス端末を用いた外部観測制御用補助システム
    日吉 祐太郎; 村井 雄太; 高花 謙一; 矢吹 佳子; 森下 壮一郎; 姜 銀来; 高山 真一郎; 横井 浩史
    口頭発表(一般), 日本語, 第32回ライフサポート学会大会(LIFE2016), 国内会議
    発表日 2016年09月
  • 先天性前腕欠損(横軸形成障害)のための乳幼児用筋電義手の開発 乳幼児の多様な断端部形状に適応可能なセンサー一体型ソケットの開発
    高花 謙一; 村井 雄太; 日吉 祐太郎; 叶 鶴松; 矢吹 佳子; 姜 銀来; 加藤 龍; 高木 岳彦; 高山 真一郎; 横井 浩史
    ポスター発表, 日本語, ロボティクス・メカトロニクス講演会2016 in Yokohama, 国内会議
    発表日 2016年05月
  • 先天性前腕欠損(横軸形成障害)のための乳幼児用筋電義手の開発 乳幼児の手を模した超小型軽量単自由度ロボットハンドの開発
    村井 雄太; 高花 謙一; 日吉 祐太郎; 叶 鶴松; 矢吹 佳子; 姜 銀来; 加藤 龍; 高木 岳彦; 高山 真一郎; 横井 浩史
    ポスター発表, 日本語, ロボティクス・メカトロニクス講演会2016 in Yokohama, 国内会議
    発表日 2016年05月
  • 運動トレーニングシステムのための表面電気刺激による情報提示手法の検討
    桑原 昂士; 大平 美里; 杉 正夫; 森下 壮一郎; 横井 浩史
    口頭発表(一般), 日本語, 2016年度精密工学会春季大会講演論文集, 国内会議
    発表日 2016年03月
  • 近接覚センサを用いた歩行支援機使用時の歩行観察
    藤本 茜子; 前田 賢太郎; 姜 銀来; 横井 浩史
    ポスター発表, 日本語, SSI2016, 国内会議
    発表日 2016年
  • 基本的なADLsを実現させる2自由度筋電義手の構造設計
    星川 英; 加藤 龍; 中村 達弘; 關 達也; 姜 銀来; 横井 浩史
    口頭発表(一般), 日本語, 第33回日本ロボット学会学術講演会, 東京, 国内会議
    発表日 2015年09月04日
  • Bilateral Trainingを利用した表面筋電位からの把持姿勢識別及び把持力推定手法
    山野井 佑介; 森下 壮一郎; 加藤 龍; 横井 浩史
    口頭発表(一般), 日本語, 第33回日本ロボット学会学術講演会, 日本ロボット学会, 東京, 国内会議
    発表日 2015年09月04日
  • 乳幼児向け個性適応制御筋電義手訓練システムの試作
    村井雄太; 迫田辰太郎; 日吉祐太郎; 高木岳彦; 高山真一郎; 横井浩史
    口頭発表(一般), 日本語, 第33回日本ロボット学会学術講演会, 国内会議
    発表日 2015年09月04日
  • 多点電極による刺激位置選択可能な機能的電気刺激システムの開発
    大平 美里; 佐藤 佑樹; 森下 壮一郎; 姜 銀来; 横井 浩史
    口頭発表(一般), 日本語, 日本神経回路学会全国大会(JNNS), 日本神経回路学会全国大会(JNNS), 東京, 国内会議
    発表日 2015年09月03日
  • 機能的電気刺激により誘発される筋活動と運動のモデル化のための相関係数に基づく距離を用いたクラスタ分析
    野櫻 舞; 森下 壮一郎; 大平 美里; 姜 銀来; 横井 浩史
    口頭発表(一般), 日本語, 日本神経回路学会全国大会(JNNS), 日本神経回路学会全国大会(JNNS), 東京, 国内会議
    発表日 2015年09月03日
  • fNIRSを用いた周期的タスク中の脳活動情報の抽出に関する研究
    森下 壮一郎; 上平 倫太郎; 迫田 辰太郎; 中村 達弘; 姜 銀来; 加藤 龍; 横井 浩史
    ポスター発表, 日本語, 日本神経回路学会全国大会(JNNS), 東京, 国内会議
    発表日 2015年09月03日
  • 感覚フィードバックを伴う機能的電気刺激を用いた運動機能回復応用に関する研究:健常者における脳活動の時間的推移に関する検証
    大平 美里; 神澤 朋子; 森下 壮一郎; 姜 銀来; 山村 修; 横井 浩史
    口頭発表(一般), 日本語, 第27回自律分散システム・シンポジウム, 東京, 国内会議
    発表日 2015年01月23日
  • fNIRSによる機能的電気刺激に対する脳活動の時間的推移に関する検証
    大平 美里; 神澤 朋子; 森下 壮一郎; 姜 銀来; 山村 修; 横井 浩史
    口頭発表(一般), 日本語, 脳と心のメカニズム第15回冬のワークショップ, 北海道, 国内会議
    発表日 2015年01月07日
  • 脳活動と筋電時系列に着目した自己成長型筋電義手の開発
    粕谷 昌宏; 加藤 龍; 横井 浩史
    口頭発表(一般), 日本語, 脳と心のメカニズム第15回冬のワークショップ, 北海道, 国内会議
    発表日 2015年01月07日
  • 表面電気刺激時の発揮筋張力の表面筋電図を用いた推定における電気刺激部位と筋電計測部位の検討
    齋藤 晴紀; 清水 雄貴; 杉 正夫; 横井 浩史
    口頭発表(一般), 日本語, 2015年度精密工学会春季大会講演論文集, 国内会議
    発表日 2015年
  • すべり関節のための自動回復機能を有する関節機構の開発
    高澤 駿介; 横井 浩史
    口頭発表(一般), 日本語, The 11th IEEE Transdisciplinary-Oriented Workshop for Emerging Researchers, 国内会議
    発表日 2014年11月29日
  • 機能的電気刺激により誘発される筋活動と関節運動における刺激波形に応じたモデリング
    野櫻舞; 横井浩史
    ポスター発表, 日本語, The 11th IEEE Transdisciplinary-Oriented Workshop for Emerging Researchers(TOWERS), 国内会議
    発表日 2014年11月29日
  • 機能的電気刺激における電極位置が筋収縮に与える影響
    佐藤 佑樹; 横井 浩史
    口頭発表(一般), 日本語, The 11th IEEE Transdisciplinary-Oriented Workshop for Emerging Researchers, 国内会議
    発表日 2014年11月29日
  • 機能的電気刺激における刺激位置が筋収縮に及ぼす影響
    佐藤佑樹; 横井浩史
    ポスター発表, 日本語, The 11th IEEE Transdisciplinary-Oriented Workshop for Emerging Researchers(TOWERS), 国内会議
    発表日 2014年11月29日
  • 手部切断患者用筋電義手の開発-中手型切断患者向け単自由度筋電義手の試作と評価-
    村井雄太; 横井浩史
    ポスター発表, 日本語, The 11th IEEE Transdisciplinary-Oriented Workshop for Emerging Researchers(TOWERS), 国内会議
    発表日 2014年11月29日
  • すべり関節のための自動回復機能を有する関節機構の開発
    高澤俊介; 横井浩史
    ポスター発表, 日本語, The 11th IEEE Transdisciplinary-Oriented Workshop for Emerging Researchers(TOWERS), 国内会議
    発表日 2014年11月29日
  • 機能的電気刺激により誘発される筋活動と関節運動における刺激波形に応じたモデリング
    野櫻舞; 横井浩史
    ポスター発表, 日本語, The 11th IEEE Transdisciplinary-Oriented Workshop for Emerging Researchers(TOWERS), 国内会議
    発表日 2014年11月29日
  • 個人に適応した電極位置を探索する電気刺激装置の開発
    佐藤 佑樹; 大平 美里; 加藤 龍; 横井 浩史
    口頭発表(一般), 日本語, 第35回バイオメカニズム学術講演会, 国内会議
    発表日 2014年11月09日
  • エラストマーゲルを用いた筋電義手のための装飾用グローブの開発
    矢吹佳子; 星川英; 雍旭; 景暁バイ; 中村達弘; 棚橋一将; 石原正博; 關達也; 加藤龍; 横井浩史
    口頭発表(一般), 日本語, 第30回日本義肢装具学会学術大会講演集, 日本義肢装具学会, 岡山, 国内会議
    発表日 2014年10月18日
  • 筋電義手による自然な物体把持のための把持姿勢及び把持力推定手法
    山野井佑介; 加藤龍; 横井浩史
    口頭発表(一般), 日本語, 第15回日本電気生理運動学会大会抄録集(JSEK2014), 横浜, 国内会議
    発表日 2014年09月06日
  • プリシェイピング中に計測される表面筋電位を用いた物体の把持姿勢の識別
    鈴木大輝; 山野井佑介; 加藤龍; 横井浩史
    口頭発表(一般), 日本語, 第15回日本電気生理運動学会大会(JSEK2014)抄録集, 国内会議
    発表日 2014年09月06日
  • 効果的な筋活動を促す電極配置再可能にする気刺激装の開発
    佐藤佑樹; 大平美里; 加藤龍; 横井浩史
    口頭発表(一般), 日本語, 第15回日本電気生理運動学会大会(JSEK2014)抄録集, 国内会議
    発表日 2014年09月06日
  • 部分最適線形判別析による筋電位からのリーチングタスク中運動状態部分最適線形判別
    坂井郁也; 森下壮一郎; 關達也; 渡辺秀典; 西村幸男; 加藤龍; 伊佐正; 横井浩史
    口頭発表(一般), 日本語, 第15回日本電気生理運動学会大会(JSEK2014)抄録集, 国内会議
    発表日 2014年09月06日
  • 基本3種の把持姿勢をとる2自由度筋電義手の指形状に応じた機能の評価
    星川英; 加藤龍; 森下壮一郎; 中村達弘; 關達也; 姜銀来; 横井浩史
    口頭発表(一般), 日本語, 第30回ファジィシステムシンポジウム論文集, 高知, 国内会議
    発表日 2014年09月02日
  • ロボットハンドのすべり関節のための自動回復機能を有する靭帯機構の開発
    高澤駿介; 關達也; 加藤龍; 横井浩史
    口頭発表(一般), 日本語, 第32回日本ロボット学会学術講演会予稿集, 国内会議
    発表日 2014年09月
  • 脳‐身体運動相互作用モデル構築―機能的電気刺激に誘発された脳活動の周期性解析-
    大平 美里; 森下 壮一郎; 姜 銀来; 横井 浩史
    口頭発表(一般), 日本語, 第20回創発システムシンポジウム, 長野, 国内会議
    発表日 2014年08月31日
  • 運動機能回復のためのFESニューロリハビリテーションにより誘発される脳活動パターン評価―自己相関解析による周期性検出―
    大平 美里; 森下 壮一郎; 姜 銀来; 横井 浩史
    口頭発表(一般), 日本語, The 8th Annual Meeting of The Japanese Society for Motor Control, 国内会議
    発表日 2014年08月08日
  • 1か月間の集中的な機能的電気刺激療法前後の運動機能と脳機能画像の変化
    久保田 雅史; 神澤 朋子; 五十嵐 千秋; 山村 修; 嶋田 誠一郎; 松尾 英明; 成瀬 廣亮; 岡沢 秀彦; 加藤 龍; 横井 浩史; 馬場 久敏
    口頭発表(一般), 日本語, 第49回日本理学療法学術大会, 横浜, 国内会議
    発表日 2014年05月30日
  • 脳卒中患者に対する電気刺激を併用した下肢伸展運動課題が脳活動に与える影響
    五十嵐 千秋; 久保田 雅史; 神澤 朋子; 山村 修; 岡沢 秀彦; 加藤 龍; 横井 浩史; 嶋田 誠一郎; 馬場 久敏
    口頭発表(一般), 日本語, 第49回日本理学療法学術大会, 横浜, 国内会議
    発表日 2014年05月30日
  • 慢性期脳卒中患者における機能的電気刺激療法の効果:H2[15O] PETによる検討
    神澤 朋子; 山村 修; 辻川 哲也; 岡沢 秀彦; 濱野 忠則; 久保田 雅史; 五十嵐 千秋; 内田 研造; 加藤 龍; 横井 浩史
    口頭発表(一般), 日本語, 第55回日本神経学会学術大会, 福岡, 国内会議
    発表日 2014年05月23日
  • 部分最適線形判別分析によるサル硬膜下電位からの運動状態判別
    坂井 郁也; 森下 壮一郎; 渡辺 秀典; 西村 幸男; 加藤 龍; 伊佐 正; 横井 浩史
    口頭発表(一般), 日本語, 第92回パターン計測部会研究会, 第92回パターン計測部会研究会, 国内会議
    発表日 2014年05月08日
  • 選択的線形回帰モデルを用いた表面筋電位からの把持姿勢識別及び把持力推定
    山野井 佑介; 鈴木 大輝; 加藤 龍; 横井 浩史
    口頭発表(一般), 日本語, 第92回パターン計測部会研究会, 第92回パターン計測部会研究会, 国内会議
    発表日 2014年05月08日
  • 慢性期脳卒中患者における機能的電気刺激療法施行下の脳機能画像評価:異なる運動タスク間の比較
    神澤 朋子; 山村 修; 辻川 哲也; 岡沢 秀彦; 濱野 忠則; 久保田 雅史; 五十嵐 千秋; 内田 研造; 鈴木 美奈子; 加藤 龍; 横井 浩史
    口頭発表(一般), 日本語, 第39回日本脳卒中学会総会, 大阪, 国内会議
    発表日 2014年03月14日
  • 感覚フィードバック付き運動機能回復支援機器の開発~マーカー発見を目指したfNIRSによる脳活動計測
    大平 美里; 神澤 朋子; 上平 倫太郎; 野櫻 舞; 佐藤 祐樹; 森下 壮一郎; 姜 銀来; 杉 正夫; 山村 修; 横井 浩史
    口頭発表(一般), 日本語, 第1回身体性システム領域全体会議, 岩手, 国内会議
    発表日 2014年03月09日
  • The Effect of Functional Electrical Stimulation on H2[15O]PET in the Post-Stroke Patients
    Tomoko Kamisawa; Osamu Yamamura; Masafumi Kubota; Chiaki Igarashi; Tetsuya Tsujikawa; Kenzo Uchida; Minako Suzuki; Ryu Kato; Hiroshi Yokoi; Tadanori Hamano; Yasunari Nakamoto; Hidehiko Okazawa
    口頭発表(一般), 英語, International Workshop on Molecular Functional Imaging for Brain and Gynecologic Oncology, 国際会議
    発表日 2014年03月03日
  • サル硬膜下電位からのリーチングタスクの状態判別率向上を目指した次元圧縮法
    坂井 郁也; 森下 壮一郎; 西村 幸男; 渡辺 秀典; 加藤 龍; 梅田 達也; 伊佐 正; 横井 浩史
    口頭発表(一般), 日本語, 計測自動制御学会 第26回自律分散システム・シンポジウム予稿集, 東京, 国内会議
    発表日 2014年01月
  • 駆動力配分メカニズムを用いた五指多自由度筋電義手の把持機能評価
    關 達也; 中村達弘; 加藤龍; 森下壮一郎; 横井浩史
    口頭発表(一般), 日本語, 計測自動制御学会 第26回自律分散システム・シンポジウム予稿集, 国内会議
    発表日 2014年01月
  • 自己成長型教育システムのための端末アプリケーションの開発―マルチユーザ化およびコンテンツ評価機構の実装―
    森下壮一郎; 毛利尚武; 矢野眞和; 横井浩史
    口頭発表(一般), 日本語, 計測自動制御学会, 第26回自律分散システム・シンポジウム予稿集, 東京, 国内会議
    発表日 2014年01月
  • 機能的電気刺激における筋疲労の表面筋電図を用いた評価
    清水 雄貴; 杉 正夫; 大平 美里; 森下 壮一郎; 中村 達弘; 加藤 龍; 横井 浩史
    口頭発表(一般), 日本語, 第35回バイオメカニズム学術講演会予稿集, 国内会議
    発表日 2014年
  • 多点電極による表面電気刺激の電極配置探索法の検討
    佐藤 佑樹; 鈴木 美奈子; 加藤 龍; 横井 浩史
    口頭発表(一般), 日本語, 計測自動制御学会 システム・情報部門 学術講演会2013 (SSI2013), 滋賀, 国内会議
    発表日 2013年11月
  • 運動機能の再建に向けた多チャンネル型表面電気刺激装置の開発
    鈴木 美奈子; 佐藤 佑樹; 加藤 龍; 横井 浩史; 山村 修; 神澤 朋子; 久保田 雅史; 五十嵐 千秋
    口頭発表(一般), 日本語, 計測自動制御学会 システム・情報部門 学術講演会2013 (SSI2013), 国内会議
    発表日 2013年11月
  • Immediate Effects of FES on Kinetics and Oxygenation in Cortices during Gait in Stroke Patients
    Masafumi Kubota; Osamu Yamamura; Tomoko Kamisawa; Chiaki Igarashi; Hideaki Matsuo; Hiroaki Naruse; Seiichiro Shimada; Ryu Kato; Hiroshi Yokoi; Kenzo Uchida; Hisatoshi Baba
    口頭発表(一般), 英語, The 6th AWP&12th ACPT Combined Congress, 国際会議
    発表日 2013年09月08日
  • Safety studies of newly developed functional electrical stimulation device
    Chiaki Igarashi; Masafumi Kubota; Hiroaki Naruse; Seiichiro Shimada; Osamu Yamamura; Tomoko Kamisawa; Ryu Kato; Hiroshi Yokoi; Hisatoshi Baba
    口頭発表(一般), 英語, The 6th AWP & 12th ACPT Combined Congress, 国際会議
    発表日 2013年09月08日
  • 表面電気刺激を用いた四肢制御のための刺激電極の最適配置決定手法―多点電極の中から最適な電極を選出する刺激選択回路の設計―
    佐藤 佑樹; 鈴木 美奈子; 加藤 龍; 横井 浩史
    口頭発表(一般), 日本語, 日本機械学会2013年度年次大会予稿集, 岡山, 国内会議
    発表日 2013年09月
  • 多様な把持形態が実現可能な筋電義手のためのワイヤ干渉駆動型母指機構の開発
    高澤 駿介; 田中 啓太; 關 達也; 望月 大二郎; 中村 達弘; 加藤 龍; 横井 浩史
    口頭発表(一般), 日本語, 日本機械学会2013年度年次大会, 岡山, 国内会議
    発表日 2013年09月
  • 表面電気刺激における四肢制御のための刺激電極の最適配置決定手法―多点電極の中から最適な電極を選出する刺激選択回路の設計―
    佐藤 佑樹; 鈴木 美奈子; 加藤 龍; 横井 浩史
    口頭発表(一般), 日本語, 第14回日本電気生理運動学会大会, 大阪, 国内会議
    発表日 2013年07月
  • Robotics rehabilitation projects based on mutual adaptation
    横井 浩史
    口頭発表(招待・特別), 英語, 16th International Graphonomics Society Conference (IGS2013), International Graphonomics Society, Nara, Japan, 国際会議
    発表日 2013年06月
  • 個性適応型筋電義手に関する研究(乳幼児への適用事例)
    横井 浩史
    口頭発表(招待・特別), 日本語, 日本機械学会第25回バイオエンジニアリング講演会, 日本機械学会
    発表日 2013年01月
  • 運動機能再建の新展開
    横井浩史
    口頭発表(招待・特別), 日本語, 第39回日本マイクロサージャリー学会学術集会, 第39回日本マイクロサージャリー学会学術集会
    発表日 2012年12月
  • 個性適応技術を用いた運動機能の代替と回復の方法
    横井 浩史
    シンポジウム・ワークショップパネル(公募), 日本語, 産業技術連携推進会議ライフサイエンス部会医療福祉技術分科会第14回医療福祉技術シンポジウム, 地方独立行政法人東京都立産業技術研究センター, 東京都
    発表日 2012年09月
  • 機能的電気刺激が誘発する筋疲労の推定に関する研究
    鈴木 美奈子; 關 達也; 加藤 龍; 森下 壮一郎; 横井 浩史
    口頭発表(一般), 日本語, 第30回ロボット学会学術講演会,第30回ロボット学会学術講演会
    発表日 2012年09月
  • 多様な把持形態が可能な筋電義手を実現するためのワイヤ駆動型母指CM関節の開発
    高澤 駿介; 田中 啓太; 關 達也; 加藤 龍; 横井 浩史
    口頭発表(一般), 日本語, 第30回ロボット学会学術講演会,第30回ロボット学会学術講演会
    発表日 2012年09月
  • 等電位面による筋電計からの電気刺激ノイズ抑制手法
    粕谷 昌宏; 関 雅俊; 川村 和也; 小林 洋; 藤江 正克; 横井 浩史
    口頭発表(一般), 日本語, 第30回日本ロボット学会 学術講演会,第30回日本ロボット学会 学術講演会
    発表日 2012年09月
  • ロバスト統計に基づくサルのECoGからの上腕電動義手の動作決定
    森下 壮一郎; 佐藤 圭太; 西村 幸男; 渡辺 秀典; 加藤 龍; 南部 篤; 伊佐 正; 横井 浩史
    口頭発表(一般), 日本語, 第35回日本神経科学大会,第35回日本神経科学大会
    発表日 2012年09月
  • Mutual Adaptation among Man and Machine: EMG controlled prosthetic hand with five fingers and neuro-rehabilitation
    Hiroshi Yokoi
    口頭発表(招待・特別), 英語, 第49回日本リハビリテーション医学会学術総会, 第49回日本リハビリテーション医学会学術総会
    発表日 2012年05月
  • M推定の応用によるBMI電動義手安定動作に関する研究
    森下 壮一郎; 佐藤 圭太; 三浦 渉尊; 西村 幸男; 渡辺 秀典; 加藤 龍; 南部 篤; 伊佐 正; 横井 浩史
    口頭発表(一般), 日本語, 計測自動制御学会 計測部門,第87回パターン計測部会研究会
    発表日 2012年04月
  • ブレインマシンインターフェースによる電動義手制御のための隠れマルコフモデルによる変則的動作検出
    三浦 渉尊; 森下 壮一郎; 佐藤 圭太; 西村 幸男; 渡辺 秀典; 加藤 龍; 南部 篤; 伊佐 正; 横井 浩史
    口頭発表(一般), 日本語, 計測自動制御学会 計測部門,第87回パターン計測部会研究会
    発表日 2012年04月
  • Brain-Machine Interfaces and Neurorehabilitation
    Hiroshi Yokoi
    口頭発表(招待・特別), 英語, Conference on Systems Neuroscience and Rehabilitation: SNR2012, Conference on Systems Neuroscience and Rehabilitation: SNR2012, Saitama,Japan, 国際会議
    発表日 2012年03月
  • 脳表脳波を用いたBMIの臨床応用
    吉峰俊樹; 平田雅之; 松下光次郎; 柳沢琢史; 鈴木隆文; 神谷之康; 横井浩史; 後藤哲; モリス シェイン; 菅田陽怜; 影山悠; 貴島晴彦; 斎藤洋一; 川人光男
    口頭発表(一般), 日本語, 電子情報通信学会集積回路研究会(ICD),電子情報通信学会集積回路研究会(ICD)
    発表日 2012年03月
  • 持続型電気刺激を用いた自発運動の再生法
    横井 浩史; 森 崇; 加藤 龍; 山村 修; 久保田 雅史
    口頭発表(一般), 日本語, 日本FES研究会,第18回日本FES研究会学術講演会
    発表日 2012年02月
  • 自己成長型教育システムのための端末アプリケーションの開発−インタフェースおよびデータ構造の検討
    森下 壮一郎; 毛利 尚武; 矢野 眞和; 横井 浩史
    口頭発表(一般), 日本語, 第24回自律分散システムシンポジウム,第24回自律分散システムシンポジウム
    発表日 2012年01月
  • 自己成長型教育システムのための端末アプリケーションの開発−インタフェースおよびデータ構造の検討
    森下 壮一郎; 毛利 尚武; 矢野 眞和; 横井 浩史
    口頭発表(一般), 日本語, 第24回自律分散システムシンポジウム,第24回自律分散システムシンポジウム
    発表日 2012年01月
  • 多点振動子アレイを用いた義手の体性感覚フィードバック
    望月 大二郎; 中村 達弘; 加藤 龍; 横井 浩史
    口頭発表(一般), 日本語, 日本機械学会2012年度年次大会,日本機械学会2012年度年次大会
    発表日 2012年
  • Development of advanced prosthetic hand using BMI
    Masahiro Kasuya; Masatoshi Seki; Kazuya Kawamura; Yo Kobayashi; Masakatsu G. Fujie; Hiroshi Yokoi
    シンポジウム・ワークショップパネル(公募), 英語, 「脳と心のメカニズム」夏のワークショップ2012, 「脳と心のメカニズム」夏のワークショップ2012
    発表日 2012年
  • 乳幼児および小児のための多自由度筋電義手の開発
    田中 啓太; 中川 慎也; 關 達也; 加藤 龍; 横井 浩史
    口頭発表(一般), 日本語, 日本機械2012年度年次大会,日本機械2012年度年次大会
    発表日 2012年
  • 疲労回復を考慮した筋疲労度の定量的推定
    杉 正夫; Yewguan Soo; 加藤 龍; 横井 浩史; 太田 順
    口頭発表(一般), 日本語, 第12回日本電気生理運動学会(JSEK)大会抄録集, 国内会議
    発表日 2012年
  • 卓上作業支援システムの為の表面筋電図を用いた指さしジェスチャ認識
    三反畑 努; 杉 正夫; 加藤 龍; 横井 浩史
    口頭発表(一般), 日本語, 2012年度精密工学会春季大会講演論文集, 国内会議
    発表日 2012年
  • 情報処理向上に伴う個人に由来するデータの匿名性の変化に関する一考察
    森下 壮一郎; 横井 浩史
    口頭発表(一般), 日本語, 信学技法/電子情報通信学会,電子情報通信学会
    発表日 2011年12月
  • ブレイン・マシン・インターフェースを用いた脳機能再建:計算機脳科学にもとづいた脳神経外科新規治療ブレイン・マシン・インターフェースを用いた脳機能再建:計算機脳科学にもとづいた脳神経外科新規治療
    平田雅之; 柳澤琢史; 松下光次郎; 後藤哲; Morris Shayne Jason; 影山悠; 菅田陽怜; 貴島晴彦; 齋藤洋一; 鈴木隆文; 横井浩史; 神谷之康; 川人光男; 吉峰俊樹
    口頭発表(一般), 日本語, 日本脳神経外科学会第70回学術総会,日本脳神経外科学会第70回学術総会
    発表日 2011年10月
  • 機能的電気刺激を用いた麻痺肢の運動補助に関する研究
    鈴木 美奈子; 森 崇; 静井 章朗; 加藤 龍; 横井 浩史
    口頭発表(一般), 日本語, 第29回日本ロボット学会 学術講演会,第29回日本ロボット学会 学術講演会
    発表日 2011年09月
  • 手指リハビリテーション支援装置の随意制御のための表面筋電位を用いた動作意図の推定に関する研究
    中川 慎也; 關 達也; 加藤 龍; 横井 浩史; 山村 修
    口頭発表(一般), 日本語, 第29回日本ロボット学会 学術講演会,第29回日本ロボット学会 学術講演会
    発表日 2011年09月
  • 硬膜下電位からのサル捕食運動中の状態判別とロボットアーム動作決定
    佐藤 圭太; 森下 壮一郎; 西村 幸男; 渡辺 秀典; 加藤 龍; 南部 篤; 伊佐 正; 横井 浩史
    口頭発表(一般), 日本語, 第29回日本ロボット学会 学術講演会,第29回日本ロボット学会 学術講演会
    発表日 2011年09月
  • 自力簡易装着を実現する伸展運動支援機構の開発
    酒井 康行; 加藤 龍; 横井 浩史
    口頭発表(一般), 日本語, 第29回日本ロボット学会 学術講演会,第29回日本ロボット学会 学術講演会
    発表日 2011年09月
  • 拘縮指の伸展姿勢を維持するための治具を用いた手指リハビリテーション支援装置の装着法
    酒井 康行; 加藤 龍; 横井 浩史
    口頭発表(一般), 日本語, 2011年度精密工学会秋季大会学術講演会,2011年度精密工学会秋季大会学術講演会
    発表日 2011年09月
  • 手指リハビリテーションのための筋電制御型手指パワーアシスト装置の開発
    加藤 龍; 中川 慎也; 横井 浩史
    口頭発表(一般), 日本語, 2011年度精密工学会秋季大会学術講演会,2011年度精密工学会秋季大会学術講演会
    発表日 2011年09月
  • 自力簡易装着を可能とする手指伸展運動支援装置の開発
    酒井康行; 中川慎也; 加藤龍; 横井浩史
    口頭発表(一般), 日本語, バイオメカニズム学会,第32回バイオメカニズム学会
    発表日 2011年09月
  • 自動機械システムの社会受容性評価のための認知バイアスモデル--ケーススタディによる定性的議論 (技術と社会・倫理)
    森下 壮一郎; 横井 浩史
    口頭発表(一般), 日本語, 電子情報通信学会技術研究報告
    発表日 2011年05月
  • サルの脳神経活動パターンからの動作識別と上腕電動義手の制御に関する研究
    森下 壮一郎; 佐藤 圭太; 中村 達広; 梅田 達也; 渡辺 秀典; 加藤 龍; 伊佐 正; 横井 浩史
    口頭発表(一般), 日本語, 第12回日本電気生理運動学会,第12回日本電気生理運動学会
    発表日 2011年03月
  • 筋電制御型手指パワーアシスト装置による手指リハビリテーション
    加藤 龍; 中川 慎也; 横井 浩史; 山村 修
    口頭発表(一般), 日本語, 第12回日本電気生理運動学会,第12回日本電気生理運動学会
    発表日 2011年03月
  • 筋電義手システムにおける無駄時間要素が操作性に及ぼす影響について
    中村 達弘; 加藤 龍; 横井 浩史
    口頭発表(一般), 日本語, 生活生命支援医療福祉工学系学会,生活生命支援医療福祉工学系学会連合大会2011
    発表日 2011年
  • 把持の多様性と高い把持力を実現する指を跨ぐワイヤ干渉駆動系を用いた五指型筋電義手の開発
    關 達也; 加藤 龍; 横井 浩史
    口頭発表(一般), 日本語, 生活生命支援医療福祉工学系学会,生活生命支援医療福祉工学系学会連合大会2011
    発表日 2011年
  • 先天性前腕欠損を対象とした幼児用多自由度筋電義手の開発
    佐久間 遥; 關 達也; 中村 達弘; 加藤 龍; 横井 浩史; 本多 敏
    口頭発表(一般), 日本語, 生活生命支援医療福祉工学系学会,生活生命支援医療福祉工学系学会連合大会2011
    発表日 2011年
  • 先天性前腕欠損を対象とした幼児用多自由度筋電義手の開発
    佐久間 遥; 關 達也; 中村 達弘; 加藤 龍; 横井 浩史; 本多 敏
    口頭発表(一般), 日本語, 生活生命支援医療福祉工学系学会,生活生命支援医療福祉工学系学会連合大会2011
    発表日 2011年
  • 多点振動子アレイによる義手の体性感覚フィードバック
    望月 大二郎; 中村 達弘; 加藤 龍; 森下 壮一郎; 横井 浩史
    口頭発表(一般), 日本語, 生活生命支援医療福祉工学系学会,生活生命支援医療福祉工学系学会連合大会2011
    発表日 2011年
  • 母指の麻痺を改善するリハビリテーション支援装置の開発
    安藤 啓祐; 酒井 康行; 中川 慎也; 加藤 龍; 横井 浩史
    口頭発表(一般), 日本語, 生活生命支援医療福祉工学系学会,生活生命支援医療福祉工学系学会連合大会2011
    発表日 2011年
  • 自動機械システムにおける内的セキュリティ問題 -ケーススタディおよび技術者倫理の観点からの検討-
    森下 壮一郎; 横井 浩史
    口頭発表(一般), 日本語, 社団法人電子情報通信学会/信学技報
    発表日 2010年12月
  • 自動機械システムにおける内的セキュリティ問題 -ケーススタディおよび技術者倫理の観点からの検討-
    森下 壮一郎; 横井 浩史
    口頭発表(一般), 日本語, 信学技報 SITE2010-47,電子情報通信学会
    発表日 2010年12月
  • 自動機械システムにおける内的セキュリティ問題--ケーススタディおよび技術者倫理の観点からの検討 (技術と社会・倫理)
    森下 壮一郎; 横井 浩史
    口頭発表(一般), 日本語, 電子情報通信学会技術研究報告
    発表日 2010年12月
  • 手指リハビリテーションのための筋電制御型手指パワーアシスト装置の開発
    中川 慎也; 酒井 康行; 關 達也; 加藤 龍; 横井 浩史
    口頭発表(一般), 日本語, 第31回バイオメカニズム学術講演会
    発表日 2010年11月
  • 表面電気刺激を用いた下肢麻痺者の歩行補助に関する研究-補助とリハビリテーションを目的とした小型刺激装置の開発-
    森 崇; 關 達也; 加藤 龍; 森下 壮一郎
    口頭発表(一般), 日本語, 第31回バイオメカニズム学術講演会
    発表日 2010年11月
  • An integrative BMI approach for functional restoration using human electrocorticogram
    M. Hirata; T. Yanagisawa; T. Goto; K. Matsushita; T. Suzuki; H. Yokoi; O. Sakura; T. Yoshida; F. Sato; J. Sawada; Y. Saitoh; H. Kishima; J. Ushiba; Y. Kamitani; T. Yoshimine
    口頭発表(一般), 英語, Neuroscience2010
    発表日 2010年11月
  • 皮質脳波を用いたワイヤレス埋込型ブレイン・マシン・インターフェースによる運動・言語機能再建
    平田 雅之; 柳澤 琢史; 後藤 哲; 松下 光次郎; 齋藤 洋一; 貴島 晴彦; 原田 悠; モリス シェイン; 鈴木 隆文; 横井 浩史; 吉田 毅; 佐藤 文博; 澤田 甚一; 佐倉 統; 神谷 之康; 吉峰 俊樹
    口頭発表(一般), 英語, 日本脳神経外科学会,日本脳神経外科学会第69回学術総会
    発表日 2010年10月
  • ヒト皮質脳波を用いたBMI臨床応用への統合的アプローチ
    平田 雅之; 柳澤 琢史; 後藤 哲; 松下 光次郎; 鈴木 隆文; 横井 浩史; 佐倉 統; 藤井 直敬; 牛場 潤一; 吉田 毅; 佐藤 文博; 齋藤 洋一; 貴島 晴彦; 神谷 之康; 吉峰 俊樹
    口頭発表(一般), 日本語, NEURO2010,NEURO2010
    発表日 2010年10月
  • 多機能義手のための適応的感覚フィードバックの開発
    横井 浩史
    口頭発表(一般), 日本語, 日本神経科学大会他,Neuro2010(第33回日本神経科学大会他), 日本神経学会
    発表日 2010年09月
  • Integrative BMI approach for functional restoration using human electrocorticograms
    Masayuki Hirata; Takufumi Yanagisawa; Tetsu Goto; Kojiro Matsushita; Takafumi Suzuki; Hiroshi Yokoi; Osamu Sakura; Naotaka Fujii; Junichi Ushiba; Takeshi Yoshida; Fumihiro Sato; Youichi Saitoh; Haruhiko Kishima; Yukiyasu Kamitani; Toshiki Yoshimine
    口頭発表(一般), 英語, 日本神経科学大会他,Neuro2010(第33回日本神経科学大会他)
    発表日 2010年09月
  • 多機能義手のための適応的感覚フィードバックの開発
    横井 浩史
    口頭発表(一般), 日本語, 日本神経科学大会他,Neuro2010(第33回日本神経科学大会他)
    発表日 2010年09月
  • 硬膜下電位を用いたサルの捕食運動の識別
    佐藤 圭太; 中村 達弘; 森下 壮一郎; 梅田 達也; 渡辺 秀典; 加藤 龍; 伊佐 正; 横井 浩史
    口頭発表(一般), 日本語, 第28回日本ロボット学会学術講演会,第28回日本ロボット学会学術講演会
    発表日 2010年09月
  • 五指型筋電義手のためのワイヤ干渉駆動メカニズム-多指を跨ぐ二関節筋構造の提案-
    關 達也; 加藤 龍; 横井 浩史
    口頭発表(一般), 日本語, 第28回日本ロボット学会学術講演会,第28回日本ロボット学会学術講演会
    発表日 2010年09月
  • 日常生活を想定した五指型筋電義手の開発-五指による把持動作の違いが操作性に与える影響-
    山岸 大亮; 關 達也; 加藤 龍; 横井 浩史
    口頭発表(一般), 日本語, 第28回日本ロボット学会学術講演会,第28回日本ロボット学会学術講演会
    発表日 2010年09月
  • 高弾性生地を用いた機能性衣料による歩行補助
    静井 章朗; 森 崇; 加藤 龍; 森下 壮一郎; 横井 浩史
    口頭発表(一般), 日本語, 第28回日本ロボット学会学術講演会,第28回日本ロボット学会学術講演会
    発表日 2010年09月
  • Classification analysis of Monkey ECoG data for reaching motion
    Keita Sato; Tatsuhiro Nakamura; Soichiro Morishita; Tatsuya Umeda; Hidenori Watanabe; Ryu Kato
    口頭発表(一般), 英語, SICE第82回パターン計測部会研究会資料,SICE第82回パターン計測部会研究会
    発表日 2010年07月
  • Mutual Adaptation among Man and Machine
    Hiroshi Yokoi
    口頭発表(招待・特別), 英語, 第2回日独ラウンドテーブル, 日本学術振興会, Tokyo,Japan, 国際会議
    発表日 2010年02月
  • Mutually Adaptable Prosthetic Hand and Power Assist System for BMI
    Hiroshi Yokoi
    口頭発表(招待・特別), 英語, 第2回日英ブレイン・マシン・インターフェース国際ワークショップ, 日本学術振興会, London,England, 国際会議
    発表日 2010年02月
  • Mutual Adaptation among Man and EMG Intelligent Prosthetic Hand Based on Conditional Entropy Learning Method
    Hiroshi Yokoi
    口頭発表(招待・特別), 英語, ISNN2010(Seventh International Symposium on Neural Networks), ISNN, 国際会議
    発表日 2010年01月
  • EMG Intelligent Prosthetic Hand
    Hiroshi Yokoi
    口頭発表(招待・特別), 英語, Brussels Hand/Upper Limb International Symposium, Hand/Upper Limb International Symposium, Brussels, Belgium, 国際会議
    発表日 2010年01月
  • Reflex Walking Assist System
    Hiroshi Yokoi
    口頭発表(招待・特別), 英語, Brussels Hand/Upper Limb International Symposium, Hand/Upper Limb International Symposium, Brussels, Belgium, 国際会議
    発表日 2010年01月
  • 理工学の立場から ロボットハンド最前線
    横井 浩史
    口頭発表(一般), 日本語, 第17回高度先進リハビリテーション医学研究会講演集,第17回高度先進リハビリテーション医学研究会
    発表日 2010年
  • 動作の「過渡」及び「定常」状態の筋電位信号を用いたハイブリッド指動作識別
    近藤 玄大; 加藤 龍; 横井 浩史; 新井 民夫
    シンポジウム・ワークショップパネル(公募), 日本語, 第16回創発システム・シンポジウム, 富山
    発表日 2010年
  • Classification of Rat Locomotion using Epidural Electrodes -Toward the Development of Low-Invasive Brain Machine Interface-
    Kahori Kita; Takeshi Uejima; Masatoshi Takita; Hiroshi Yokoi
    口頭発表(一般), 英語, The 3rd International Symposium on Mobiligence
    発表日 2009年11月
  • Tactile-Feedback with Surface Electrical Stimulation by Phantom-sensation
    Hyun-chul Souk; 加藤 龍; 中村 達弘; 北 佳保里; 横井 浩史; 新井 民夫
    口頭発表(一般), 英語, 第30回バイオメカニズム学会,第30回バイオメカニズム学術講演会(SOBIM2009)
    発表日 2009年11月
  • Classification of Rat Locomotion using Epidural Electrodes -Toward the Development of Low-Invasive Brain Machine Interface-
    Kahori Kita; Takeshi Uejima; Masatoshi Takita; Hiroshi Yokoi
    口頭発表(一般), 英語, The 3rd International Symposium on Mobiligence, Awajisima
    発表日 2009年11月
  • 重度障害者用ブレイン・マシン・インターフェースの開発 新しいかたちの人生への復帰支援
    平田 雅之; 柳澤 琢史; 後藤 哲; 福間 良平; 齋藤 洋一; 貴島 晴彦; 横井 浩史; 牛場 潤一; 鈴木 隆文; 神谷 之康; 吉峰 俊樹
    口頭発表(一般), 日本語, 日本脳神経外科学会,第68回日本脳神経外科学会学術総会
    発表日 2009年10月
  • 個性適応技術を用いた福祉機器の開発に関する研究
    横井 浩史
    口頭発表(招待・特別), 日本語, 第11回産業医科大学リハビリテーション医療研究会, 産業医科大学リハビリテーション医療研究会
    発表日 2009年09月
  • リハビリとロボット技術~ロボット技術で変わるリハビリテーション~
    横井 浩史
    口頭発表(招待・特別), 日本語, 石川県産業大学講座・技術セミナー
    発表日 2009年09月
  • 筋電位型義手の発展を目指して
    横井 浩史
    口頭発表(招待・特別), 日本語, 第27回日本ロボット学会学術講演会(RSJ2009), 日本ロボット学会
    発表日 2009年09月
  • 運動補助のための高弾性生地の配置決定問題へのアプローチ
    岡崎 達朗; 北 佳保里; 横井 浩史
    口頭発表(一般), 日本語, 日本ロボット学会,第27回日本ロボット学会学術講演会(RSJ2009)
    発表日 2009年09月
  • 触覚を有する多機能筋電義手が使用者の脳機能に与える影響(OS2-1:筋電義手I,オーガナイズドセッション)
    加藤 龍; 横井 浩史
    シンポジウム・ワークショップパネル(公募), 日本語, 福祉工学シンポジウム講演, 福祉工学シンポジウム講演論文集 2009
    発表日 2009年09月
  • 習熟度を考慮した自己組織的動作識別法の構築
    北 佳保里; 加藤 龍; 横井 浩史
    口頭発表(一般), 日本語, 日本ロボット学会,第27回日本ロボット学会学術講演会(RSJ2009)
    発表日 2009年09月
  • Estimation of rat locomotion process through multirecording of epidural potentials
    Kahori Kita; Takeshi Uejima; Toshiyuki Fujii; Masatoshi Takita; Hiroshi Yokoi
    口頭発表(一般), 英語, XXXVI International Congress of Physiological Sciences
    発表日 2009年07月
  • Mutually Adaptable EMG Devices for Prosthetic Hand with Bio-feed back Signal Transfer
    Hiroshi Yokoi
    口頭発表(招待・特別), 英語, 第5回国際マイクロサージャリ-学会学術集会, マイクロサージャリ-学会, 国際会議
    発表日 2009年06月
  • 個性適応技術を応用した筋電義手の開発
    横井 浩史
    口頭発表(招待・特別), 日本語, 東北医学会, 東北医学会
    発表日 2009年06月
  • 硬膜外神経活動計測を用いた低侵襲BMIの実現可能性の検討
    加藤龍; 上嶋健嗣; 横井浩史; 瀧田正寿
    口頭発表(一般), 日本語, 生理学研究所 第3回 Motor Control 研究会,生理学研究所 第3回 Motor Control 研究会
    発表日 2009年05月
  • 個性適応型筋電義手の日常生活への応用とその評価
    横井 浩史
    口頭発表(招待・特別), 日本語, 第112回中部日本整形外科災害外科学会, 中部日本整形外科災害外科学会
    発表日 2009年04月
  • 上肢麻痺者のためのFESを用いた運動補助に関する基礎研究
    有水 精英; 横井 浩史
    口頭発表(一般), 日本語, 2009年度精密工学会春季大会学術講演会講演論文集,2009年度精密工学会春季大会学術講演会
    発表日 2009年03月
  • 運動補助のための高弾性生地の配置決定問題へのアプローチ
    山浦 博志; 加藤 龍; 横井 浩史
    口頭発表(一般), 日本語, 2009年度精密工学会春季大会学術講演会講演論文集,第27回日本ロボット学会学術講演会(RSJ2009)
    発表日 2009年03月
  • 筋電義手における深部感覚提示に関する研究
    ソク ヒョンチョル; 横井浩史
    口頭発表(一般), 日本語, 2009年度精密工学会春季大会学術講演会講演論文集,2009年度精密工学会春季大会学術講演会
    発表日 2009年03月
  • 運動補助のための高弾性生地の配置決定問題へのアプローチ
    山浦 博志; 加藤 龍; 横井 浩史
    口頭発表(一般), 日本語, 2009年度精密工学会春季大会学術講演会講演論文集,第27回日本ロボット学会学術講演会(RSJ2009)
    発表日 2009年03月
  • Low-Invasive Brain-Machine Interface based on Epidural Neural Recording
    Takeshi Uejima; Toshiyuki Fujii; Masatoshi Takita; Hiroshi Yokoi
    シンポジウム・ワークショップパネル(公募), 英語, International Workshop on Robotics for Young Researchers, Boston, USA
    発表日 2009年03月
  • Development of Avian Flu Infected Poultry Detection System Using Multi-modal Sensing
    Toshiyuki Fujii; Hiroshi Yokoi; Tatsuya Tada; Koutaro Suzuki; Kenji Tsukamoto
    シンポジウム・ワークショップパネル(公募), 英語, International Workshop on Robotics for Young Researchers, Boston, USA
    発表日 2009年03月
  • 準受動四脚移動ロボットの開発 -1駆動関節によるトロット歩容の実現-
    松下 光次郎; 横井 浩史; 新井 民夫
    シンポジウム・ワークショップパネル(公募), 日本語, 第14回ロボティクスシンポジア
    発表日 2009年
  • A Model of Muscle Fatigue for Quantitative Estimation
    Yewguan SOO; Masao SUGI; Hiroshi YOKOI; Tamio ARAI; Ryu KATO; Jun OTA
    口頭発表(一般), 日本語, 第27回日本ロボット学会学術講演会予稿集, 国内会議
    発表日 2009年
  • 筋電データを活用した卓上作業者支援システムの構築
    西野 正孝; 杉 正夫; 蘇 友源; 太田 順; 横井 浩史; 新井 民夫
    口頭発表(一般), 日本語, 2009年度精密工学会春季大会講演論文集, 国内会議
    発表日 2009年
  • 個性適応型筋電義手に関する研究 Mutually Adaptable EMG Prosthetic hand
    横井 浩史
    口頭発表(招待・特別), 日本語, 日本マイクロサージャリー学会, 日本マイクロサージャリー学会
    発表日 2008年11月
  • 個性適応型ロボットを用いた手指機能の再建のアプローチ -fMRIによる大脳感覚野と運動野の変化についての考察-
    横井 浩史
    口頭発表(招待・特別), 日本語, 第19回日本末梢神経学会学術集会, 日本末梢神経学会
    発表日 2008年09月
  • サイボーグ義手の開発動向
    横井 浩史
    口頭発表(招待・特別), 日本語, 第54回国際学生会議フォーラム, 国際学生会議, Tokyo,Japan, 国際会議
    発表日 2008年09月
  • 硬膜外電位計測によるラットの運動状態推定の基礎研究
    上嶋 健嗣; 藤井 俊行; 瀧田 正寿; 横井 浩史
    口頭発表(一般), 日本語, 日本ロボット学会,第26回日本ロボット学会学術講演会(RSJ2008)
    発表日 2008年09月
  • 筋電位を用いた動作識別のための訓練データの自律生成法
    北 佳保里; 加藤 龍; 横井 浩史
    口頭発表(一般), 日本語, 日本ロボット学会,第26回日本ロボット学会学術講演会(RSJ2008)
    発表日 2008年09月
  • 筋電義手によるピアノ演奏のための指姿勢識別 -最適なセンサ配置の検討-
    近藤 玄大; 加藤 龍; 横井 浩史; 新井 民夫
    口頭発表(一般), 日本語, 日本ロボット学会,第26回日本ロボット学会学術講演会(RSJ2008)
    発表日 2008年09月
  • パーティクルフィルタを用いたカメラによる鶏追跡システムの開発
    藤井 俊行; 横井 浩史; 多田 達哉; 鈴木 耕太郎; 塚本 健司
    口頭発表(一般), 日本語, 日本ロボット学会,第26回日本ロボット学会学術講演会(RSJ2008)
    発表日 2008年09月
  • 個性適応機能を有する感覚フィードバック用電気刺激装置の開発
    李 元吉; Alejandro Hernandez; 北 佳保里; 加藤 龍; 横井 浩史
    口頭発表(一般), 日本語, 日本ロボット学会,第26回日本ロボット学会学術講演会(RSJ2008)
    発表日 2008年09月
  • 筋電義手使用による運動機能再建の評価
    加藤 龍; 横井 浩史
    口頭発表(一般), 日本語, 日本ロボット学会,第26回日本ロボット学会学術講演会(RSJ2008)
    発表日 2008年09月
  • 筋電義手による移動物体把持
    中村 達弘; 北 佳保里; 加藤 龍; 横井 浩史
    口頭発表(一般), 日本語, 日本ロボット学会,第26回日本ロボット学会学術講演会 (RSJ2008)
    発表日 2008年09月
  • 高弾性生地による持ち上げ動作補助に関する研究
    岡崎 達朗; 北 佳保里; 横井 浩史
    口頭発表(一般), 日本語, 日本ロボット学会,第26回日本ロボット学会学術講演会(RSJ2008)
    発表日 2008年09月
  • 2050年のロボット社会に向けた展望,人間中心のロボット活用社会,サイボーグ(BMI/BCI)
    加藤 龍; 横井 浩史
    口頭発表(一般), 日本語, 日本ロボット学会,第26回日本ロボット学会講演会併設行事「一般公開セッション:ロボット分野アカデミックロードマップ」
    発表日 2008年09月
  • ロボットに学ぶ身体と知能
    横井 浩史
    その他, 日本語, 特別講演, 山口県立博物館
    発表日 2008年08月
  • ロボットに学ぶ身体と知能
    横井 浩史
    その他, 日本語, 特別講演, 山口県立博物館
    発表日 2008年08月
  • FMRI Change of phantom limb with a robot arm
    Hiroshi Yokoi
    口頭発表(招待・特別), 英語, International Conference on Biomag 2008, Biomag, Sapporo,Japan, 国際会議
    発表日 2008年08月
  • 個性適応型筋電義手に関する研究
    横井 浩史
    口頭発表(招待・特別), 日本語, 北海道大学医学部特別講義, 北海道大学医学部
    発表日 2008年07月
  • 機能的電気刺激を用いた感覚フィードバックと運動機能補助に関する研究
    横井 浩史
    口頭発表(招待・特別), 日本語, 移動知合同班会議, 移動知
    発表日 2008年07月
  • ワイヤー干渉駆動系を用いた義手用ロボットハンドの設計と制御
    横井 浩史
    口頭発表(招待・特別), 日本語, 第17回新潟移植再生研究会, 新潟移植再生研究会
    発表日 2008年06月
  • ロボティクスの未来技術~BMI技術を用いた直観的操作~
    横井 浩史
    口頭発表(招待・特別), 日本語, 日本ロボット学会(RSJ), 北海道ロボット技術研究専門委員会(HRT研究会) 第一回運営委員会・設立記念技術講演会~北海道地域での連携融合RT拠点形成を目指して~, 日本ロボット学会,北海道ロボット技術研究専門委員会(HRT研究会)
    発表日 2008年06月
  • 個性適応型筋電義手の日常生活への応用とその評価
    横井 浩史
    口頭発表(招待・特別), 日本語, 第5回学術講演会, 京都府立医科大学研究開発センター
    発表日 2008年05月
  • 人・機械融合システムに関する技術開発と将来展望
    横井 浩史
    口頭発表(招待・特別), 日本語, KRIワークショップ’08, KRI
    発表日 2008年05月
  • ワイヤー干渉駆動型ロボットハンドの設計と制御
    横井 浩史
    口頭発表(招待・特別), 日本語, 第51回手の外科学会学術集会, 手の外科学会
    発表日 2008年04月
  • 表面筋電図を用いた個人的疲労感の定量化
    杜 儒霖; 加藤 龍; 北 佳保里; 横井 浩史; 新井 民夫
    口頭発表(一般), 日本語, 精密工学会,精密工学会春季大会学術講演会
    発表日 2008年
  • 硬膜外電位計測による運動意図推定技術の研究
    上嶋 健嗣; 藤井 俊行; 瀧田 正寿; 横井 浩史
    口頭発表(一般), 日本語, Motor Control研究会,第2回生理研Motor Control研究会
    発表日 2008年
  • 適応機能を有する筋電義手を用いた運動機能再建に関する研究
    加藤 龍; 横井 浩史
    口頭発表(一般), 日本語, Motor Control研究会,第2回生理研Motor Control研究会
    発表日 2008年
  • 歩行困難者補助のための 反射運動系のモデル化に関する研究
    加藤 龍; 横井 浩史
    シンポジウム・ワークショップパネル(公募), 日本語, 第2回移動知一般公開シンポジウム, 移動知
    発表日 2008年
  • 東大IRT拠点におけるIRT環境研究
    佐藤 知正; 新井 民夫; 横井 浩史; 太田 順; 田浦 健次郎; 森 武俊; 杉 正夫; 横山 大作; 下坂 正倫; 森下 広; 福井 類
    口頭発表(一般), 日本語, 第26回日本ロボット学会学術講演会予稿集, 国内会議
    発表日 2008年
  • 筋電義手のためのねじりバネ式ワイヤ駆動システムの開発
    柴田 大介; 横井 浩史
    口頭発表(一般), 日本語, 第2回義手を語る会,第2回義手を語る会
    発表日 2007年12月
  • 遺伝的アルゴリズムを用いた5指ハンドにおける持ち替え動作の生成
    清水 広明; 加藤 龍; 横井 浩史
    口頭発表(一般), 日本語, 第2回義手を語る会,第2回義手を語る会
    発表日 2007年12月
  • 筋電義手による移動物体把持の基礎研究
    中村 達弘; 北 佳保里; 加藤 龍; 横井 浩史
    口頭発表(一般), 日本語, 第2回義手を語る会,第2回義手を語る会
    発表日 2007年12月
  • Developmental Cognitive Machine Lab
    Hiroshi Yokoi
    口頭発表(招待・特別), 英語, 身体性人工知能・ロボティクスに関する国際シンポジウム, Zurich, Switzerland, 国際会議
    発表日 2007年11月
  • Cerebral reorganization by adaptable robot hand
    Hiroshi Yokoi
    口頭発表(招待・特別), 英語, Neuro2007, 日本神経学会
    発表日 2007年09月
  • 人と機械の融合システムと倫理
    横井 浩史
    口頭発表(招待・特別), 日本語, 日本人間工学会第48回, 日本人間工学会
    発表日 2007年06月
  • 個性適応型筋電義手の開発とその適応評価のための脳機能解析
    加藤 龍; Alejandro Hernandez A; 横井 浩史
    口頭発表(一般), 日本語, Motor Control 研究会,生理学研究所 第1回 Motor Control 研究会
    発表日 2007年06月
  • 自己組織化クラスタリングを用いた表面筋電位からの動作識別
    北 佳保里; 加藤 龍; 横井 浩史; 新井 民夫
    口頭発表(一般), 日本語, 日本機械学会,日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会(ROBOMEC2007)
    発表日 2007年05月
  • モジュラ型ワイヤ駆動方式を用いた歩行補助機の開発
    竹中 慎吾; 松下 光次郎; 横井 浩史; 新井 民夫
    口頭発表(一般), 日本語, 日本機械学会,日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演(ROBOMEC2007)
    発表日 2007年05月
  • リアリティギャップを克服する移動体の進化設計システムの提案
    松下 光次郎; 横井 浩史; 新井 民夫
    口頭発表(一般), 日本語, 日本機械学会,日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会(ROBOMEC2007)
    発表日 2007年05月
  • 下肢麻痺者の体性反射を利用した歩行補助システムの開発
    山川 明浩; 加藤 龍; 松下 光次郎; 横井 浩史; 新井 民夫
    口頭発表(一般), 日本語, 日本機械学会,日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会(ROBOMEC2007)
    発表日 2007年05月
  • 個性適応型筋電義手の開発とその適応効果
    横井 浩史
    口頭発表(招待・特別), 日本語, 第1回義手を語る会, 第1回義手を語る会
    発表日 2007年02月
  • 東大IRT拠点におけるIRT環境研究
    佐藤 知正; 新井 民夫; 横井 浩史; 太田 順; 田浦 健次郎; 森 武俊; 杉 正夫; 横山 大作; 下坂 正倫; 森下 広
    口頭発表(一般), 日本語, 第25回日本ロボット学会学術講演会予稿集, 国内会議
    発表日 2007年
  • 歩行特性を考慮した歩行補助機構と制御法の構築(2C1 OS:認知ロボティクス1)
    竹中 慎吾; 松下 光次郎; 横井 浩史; 新井 民夫
    シンポジウム・ワークショップパネル(公募), 日本語, インテリジェントシステム・シンポジウム, インテリジェントシステム・シンポジウム講演論文集
    発表日 2006年09月
  • 下肢麻痺者の歩行補助のための個性適応型歩行状態識別法に関する研究(2C2 OS:認知ロボティクス2)
    山川 明浩; 加藤 龍; 松下 光次郎; 横井 浩史; 新井 民夫
    シンポジウム・ワークショップパネル(公募), 日本語, インテリジェントシステム・シンポジウム講演, インテリジェントシステム・シンポジウム講演論文集
    発表日 2006年09月
  • 半身駆動型準受動歩行ロボットの登坂条件(OS11:ロボティクス・メカトロニクス(1),学術講演)
    宝田 恵太郎; 秋元 俊成; 松元 明弘; 松下 光次郎; 横井 浩史; 新井 民夫
    口頭発表(一般), 日本語, 埼玉ブロック大会(講演会)講演論文集 2005,埼玉ブロック大会(講演会)講演論文集
    発表日 2005年11月
  • 上半身駆動型準受動歩行ロボットの登坂実験(歩行ロボット2,生活を支援するロボメカ技術のメガインテグレーション)
    宝田 恵太郎; 秋元 俊成; 松元 明弘; 松下 光次郎; 横井 浩史; 新井 民夫
    口頭発表(一般), 日本語, ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集 2005,ロボティクス・メカトロニクス講演会
    発表日 2005年06月
  • アメーバ状ロボットの駆動と制御に関する研究(メゾ・マイクロスケール流体機能,F04 流体工学部門企画)
    横井 浩史
    口頭発表(一般), 日本語, 年次大会講演資料集 2004,年次大会講演/一般社団法人日本機械学会
    発表日 2004年09月
  • FESを用いた空間情報呈示システムの開発 : 距離・刺激強度・刺激応答の関係性について(進化・学習とロボティクス2)
    時田 英二; 横井 浩史; 嘉数 侑昇
    口頭発表(一般), 日本語, ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集 2004,ロボティクス・メカトロニクス講演会
    発表日 2004年06月
  • 装着型パワーアシスト装置の制御:ニューラルネットワークを用いた動作の識別(進化・学習とロボティクス2)
    河合 智; 成瀬 継太郎; 横井 浩史; 嘉数 侑昇
    口頭発表(一般), 日本語, ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集 2004,ロボティクス・メカトロニクス講演会
    発表日 2004年06月
  • 運動画像からの特徴検出における基礎研究(進化・学習とロボティクス2)
    川音 真吾; 横井 浩史; 嘉数 侑昇
    口頭発表(一般), 日本語, ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集 2004,ロボティクス・メカトロニクス講演会
    発表日 2004年06月
  • 感情を模した内部状態を持つエージェント系における人工社会の形成
    成瀬 継太郎; 木下 正博; 横井 浩史; 嘉数 侑昇
    口頭発表(一般), 日本語, 電子情報通信学会技術研究報告. HIP, ヒューマン情報処理
    発表日 2003年06月
  • ポテンシャル場によるエージェントの協調作業の導入に関する研究
    牧野 勤; 成瀬 継太郎; 横井 浩史; 嘉数 侑昇
    口頭発表(一般), 日本語, 情報処理学会論文誌. 数理モデル化と応用,情報処理学会
    発表日 2003年05月
  • 装着型パワーアシスト装置制御のための人間動作の解析
    河合 智; 成瀬 継太郎; 横井 浩史; 嘉数 侑昇
    口頭発表(一般), 日本語, ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集 2003,ロボティクス・メカトロニクス講演会
    発表日 2003年
  • 遠隔制御を伴う自律除雪機の構築に関する基礎研究
    佐藤 哲史; 牧野 勤; 成瀬 継太郎; 横井 浩史; 嘉数 侑昇
    口頭発表(一般), 日本語, ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集 2003,ロボティクス・メカトロニクス講演会
    発表日 2003年
  • バネー質点系を基本としたロボットモデルにおける動作獲得:進化型計算による方法とその過程の解析
    上原 一寿; 横井 浩史; 嘉数 侑昇
    口頭発表(一般), 日本語, ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集 2003,ロボティクス・メカトロニクス講演会
    発表日 2003年
  • ラーニングクラシファイアの報酬系再構築による群ロボットシステムの制御
    木下 正博; 川上 敬; 横井 浩史; 嘉数 侑昇
    口頭発表(一般), 日本語, ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集 2003,ロボティクス・メカトロニクス講演会
    発表日 2003年
  • 統計的手法を用いたペットロボットの動作と印象との関係の解析
    齋藤 正宜; 兪 文偉; 成瀬 継太郎; 横井 浩史; 嘉数 侑昇
    口頭発表(一般), 日本語, ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集 2003,ロボティクス・メカトロニクス講演会
    発表日 2003年
  • 2次元内部状態と主観的評価を持つエージェントによる集団の形成
    成瀬 継太郎; 横井 浩史; 嘉数 侑昇
    口頭発表(一般), 日本語, ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集 2003,ロボティクス・メカトロニクス講演会
    発表日 2003年
  • システム構成要素間の関係変更に基づいた学習能力の獲得
    石岡 卓也; 兪 文偉; 横井 浩史; 嘉数 侑昇
    口頭発表(一般), 日本語, ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集 2003,ロボティクス・メカトロニクス講演会
    発表日 2003年
  • 遺伝的アルゴリズムによる 2 エージェントゲームにおける適応的手法
    河内 佑美; 兪 文偉; 石岡 卓也; 横井 浩史; 嘉数 侑昇
    口頭発表(一般), 日本語, ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集 2003,ロボティクス・メカトロニクス講演会
    発表日 2003年
  • 表面筋電位による運動習熟過程のモデル化:上肢到達運動課題における考察
    北 佳保里; 兪 文偉; 加藤 龍; 横井 浩史; 嘉数 侑昇
    口頭発表(一般), 日本語, ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集 2003,ロボティクス・メカトロニクス講演会
    発表日 2003年
  • Prosthetic hand control with tactile sensory feedback
    Hernandez Arieta Alejandro; 加藤 龍; 兪 文偉; 横井 浩史; 嘉数 侑昇
    口頭発表(一般), 英語, ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集 2003,ロボティクス・メカトロニクス講演会
    発表日 2003年
  • 内骨格式装着型パワーアシスト機構の設計と解析
    成瀬 継太郎; 横井 浩史; 嘉数 侑昇
    シンポジウム・ワークショップパネル(公募), 日本語, インテリジェントシステム・シンポジウム, インテリジェントシステム・シンポジウム講演論文集
    発表日 2002年11月
  • バネー質点系を基本としたロボットモデルにおける進化型計算による動作獲得
    上原 一寿; 横井 浩史; 嘉数 侑昇
    シンポジウム・ワークショップパネル(公募), 日本語, インテリジェントシステム・シンポジウム, インテリジェントシステム・シンポジウム講演論文集
    発表日 2002年11月
  • 弾性ネットワークと運動制御
    藤井 卓; 横井 浩史; 嘉数 侑昇
    シンポジウム・ワークショップパネル(公募), 日本語, インテリジェントシステム・シンポジウム, インテリジェントシステム・シンポジウム講演論文集
    発表日 2002年11月
  • 知的運動補助装置の構築における個人特性に影響を及ぼす要因の分析:筋力変化が EMG 動作識別器に与える影響
    加藤 龍; 兪 文偉; 横井 浩史; 嘉数 侑昇
    シンポジウム・ワークショップパネル(公募), 日本語, インテリジェントシステム・シンポジウム, インテリジェントシステム・シンポジウム講演論文集
    発表日 2002年11月
  • DPGを用いた群ロボット制御系:場での相互作用における自己組織化モデル
    高橋 伸幸; 横井 浩史; 嘉数 侑昇
    口頭発表(一般), 日本語, 精密工学会大会学術講演会講演論文集,精密工学会大会学術講演会
    発表日 2002年10月
  • 外骨格式装置型腰部パワーアシスト機構の開発
    成瀬 継太郎; 横井 浩史; 嘉数 侑昇
    口頭発表(一般), 日本語, 精密工学会大会学術講演会講演論文集,精密工学会大会学術講演会
    発表日 2002年10月
  • 筋電義手の新しい制御方法
    兪 文偉; 横井 浩史; 嘉数 侑昇
    シンポジウム・ワークショップパネル(公募), 日本語, 生体・生理工学シンポジウム, 生体・生理工学シンポジウム論文集
    発表日 2002年09月
  • 義肢制御のための低侵襲性脳波計測システムの構築:SOMによるラット運動・感覚パターンの分類
    川島 貴弘; 及川 雅洋; 横井 浩史; 瀧田 正寿; 嘉数 侑昇
    シンポジウム・ワークショップパネル(公募), 日本語, 生体・生理工学シンポジウム, 生体・生理工学シンポジウム論文集
    発表日 2002年09月
  • ポテンシャル場によるエージェントの協調作業の導入に関する研究
    牧野 勤; 成瀬 継太郎; 横井 浩史; 嘉数 侑昇
    口頭発表(一般), 日本語, 情報処理学会研究報告. MPS, 数理モデル化と問題解決研究報告
    発表日 2002年09月
  • 脳の領野間の双方向結合に着目した学習モデルに関する研究
    堀内 誠致; 兪 文偉; 横井 浩史; 嘉数 侑昇
    口頭発表(一般), 日本語, 精密工学会大会学術講演会講演論文集 2002,精密工学会大会学術講演会
    発表日 2002年03月
  • 振動引き込みモデルを用いた群ロボット制御系による障害物回避問題
    高橋 伸幸; 横井 浩史; 嘉数 侑昇
    口頭発表(一般), 日本語, 精密工学会大会学術講演会講演論文集 2002,精密工学会大会学術講演会
    発表日 2002年03月
  • ピアノ問題における強化学習を用いた自律分散型エージェントの協調行動獲得
    吉田 智博; 石若 裕子; 横井 浩史; 嘉数 侑昇
    シンポジウム・ワークショップパネル(公募), 日本語, 自律分散システム・シンポジウム, 自律分散システム・シンポジウム資料
    発表日 2002年01月
  • 自律分散ロボットの獲得する振る舞いの分化に関する研究
    石岡 卓也; 飯島 大典; 兪 文偉; 横井 浩史; 嘉数 侑昇
    シンポジウム・ワークショップパネル(公募), 日本語, 自律分散システム・シンポジウム, 自律分散システム・シンポジウム資料
    発表日 2002年01月
  • 低侵襲計測システムの構築に関する研究 : ラット体性感覚野における活動電位の解析
    及川 雅洋; 川島 貴弘; 横井 浩史; 嘉数 侑昇
    シンポジウム・ワークショップパネル(公募), 日本語, 自律分散システム・シンポジウム, 自律分散システム・シンポジウム資料
    発表日 2002年01月
  • 生体情報評価を用いた前腕部における個人特性の分析
    加藤 龍; 兪 文偉; 成瀬 継太郎; 横井 浩史; 嘉数 侑昇
    シンポジウム・ワークショップパネル(公募), 日本語, 自律分散システム・シンポジウム, 自律分散システム・シンポジウム資料
    発表日 2002年01月
  • ロボットの行動特性視覚化システムに関する研究
    早坂 隆一; 進藤 朋和; 西川 孝二; 横井 浩史; 嘉数 侑昇
    シンポジウム・ワークショップパネル(公募), 日本語, 自律分散システム・シンポジウム, 自律分散システム・シンポジウム資料
    発表日 2002年01月
  • 論理回路の進化的形成による可変形ロボットの制御に関する研究
    進藤 朋和; 西川 孝二; 横井 浩史; 嘉数 侑昇
    シンポジウム・ワークショップパネル(公募), 日本語, 自律分散システム・シンポジウム, 自律分散システム・シンポジウム資料
    発表日 2002年01月
  • 非同期分散システムによる自律ロボットの制御
    藤井 卓; 長井 隆; 横井 浩史; 嘉数 侑昇
    シンポジウム・ワークショップパネル(公募), 日本語, 自律分散システム・シンポジウム, 自律分散システム・シンポジウム資料
    発表日 2002年01月
  • Morphogenesis Machine のためのヴィジョンフィードバックシステムの構築
    飯田 崇之; 石田 崇; 横井 浩史; 嘉数 侑昇
    シンポジウム・ワークショップパネル(公募), 日本語, 自律分散システム・シンポジウム, 自律分散システム・シンポジウム資料
    発表日 2002年01月
  • 表面筋電位信号を用いた制御による装着型パワーアシスト機構の開発
    成瀬 継太郎; 横井 浩史; 嘉数 侑昇
    口頭発表(一般), 日本語, ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集 2002,ロボティクス・メカトロニクス講演会
    発表日 2002年
  • 自律分散ロボットにおける行動学習の多様性と代替性に関する研究
    石岡 卓也; 兪 文偉; 横井 浩史; 嘉数 侑昇
    口頭発表(一般), 日本語, ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集 2002,ロボティクス・メカトロニクス講演会
    発表日 2002年
  • 階層型強化学習による非均質エージェント群の協調行動獲得 : ピアノ問題へのアプローチ
    吉田 智博; 石若 裕子; 横井 浩史; 嘉数 侑昇
    口頭発表(一般), 日本語, ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集 2002,ロボティクス・メカトロニクス講演会
    発表日 2002年
  • Morphogensis Machine 構築のための vision feedback system の検証
    飯田 崇之; 石田 崇; 横井 浩史; 嘉数 侑昇
    口頭発表(一般), 日本語, ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集 2002,ロボティクス・メカトロニクス講演会
    発表日 2002年
  • 放射相称形状型ロボットの動作解析に関する研究
    早坂 隆一; 横井 浩史; 嘉数 侑昇
    口頭発表(一般), 日本語, ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集 2002,ロボティクス・メカトロニクス講演会
    発表日 2002年
  • SMA-Net の分散制御における基礎研究
    藤井 卓; 長井 隆; 横井 浩史; 嘉数 侑昇
    口頭発表(一般), 日本語, ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集 2002,ロボティクス・メカトロニクス講演会
    発表日 2002年
  • ポテンシャル情報に基づく作業環境のモデリングとエージェントのタスクシェアルールの抽出に関する研究
    牧野 勤; 成瀬 継太郎; 横井 浩史; 嘉数 侑昇
    口頭発表(一般), 日本語, 情報処理学会研究報告. MPS, 数理モデル化と問題解決研究報告,情報処理学会研究報告
    発表日 2001年09月
  • EMGを用いた電動車椅子の制御に関する基礎研究(11. 医療・福祉ロボティクス・メカトロニクスI)
    田中 篤史; 嘉数 侑昇; 横井 浩史
    口頭発表(一般), 日本語, ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集 2001,ロボティクス・メカトロニクス講演会
    発表日 2001年06月
  • 耐故障性を考慮した再構築可能な制御系のためのモデル同定(13. 安全と診断のメカトロニクス)
    桑島 悠司; 黒瀧 満; 嘉数 侑昇; 横井 浩史
    口頭発表(一般), 日本語, ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集 2001,ロボティクス・メカトロニクス講演
    発表日 2001年06月
  • 異種センサ統合のための信頼度マップに関する研究(66. センサフュージョン・アクティブセンシング)
    内藤 大; 鈴木 孝幸; 横井 浩史; 嘉数 侑昇
    口頭発表(一般), 日本語, ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集 2001,ロボティクス・メカトロニクス講演会
    発表日 2001年06月
  • 柔軟構造を有するSMA-Netの行動生成に関する基礎研究(29. 自己組織ロボットシステム)
    服部 可奈子; 長井 隆; 横井 浩史; 嘉数 侑昇
    口頭発表(一般), 日本語, ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集 2001,ロボティクス・メカトロニクス講演会
    発表日 2001年06月
  • 感情モデルを有したマルチエージェントシステムの構築(30. マルチエージェントロボットシステムII)
    中村 明香; 石田 崇; 嘉数 侑昇; 横井 浩史
    口頭発表(一般), 日本語, ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集 2001,ロボティクス・メカトロニクス講演会
    発表日 2001年06月
  • 生体信号を用いた強化学習の報酬に関する基礎研究(27. 強化学習とロボティクス・メカトロニクス)
    石若 裕子; 吉田 智博; 横井 浩史; 嘉数 侑昇
    口頭発表(一般), 英語, ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集 2001,ロボティクス・メカトロニクス講演会
    発表日 2001年06月
  • Learning of adaptive behaviors in an autonomous distributed swimming machine
    Yu, D; Yokoi, H; Iijima, D; Kakazu, Y
    口頭発表(一般), 英語, International Workshop on Morpho-functional Machines, Shaping embodied machine intelligence _ the morpho-functional machine perspectives
    発表日 2001年03月
  • 表面筋電図オンライン学習による機能的電気刺激コントロール
    丸石 正治; 眞野 行生; 愈 文偉; 山口 浩貴; 横井 浩史
    口頭発表(一般), 日本語, リハビリテーション医学:日本リハビリテーション医学会誌,日本リハビリテーション医学会
    発表日 2000年12月
  • 筋電義手使用中の脳機能局在:fMRIによる検討
    丸石 正治; 眞野 行生; 中川 貴子; 西川 大亮; 愈 文偉; 横井 浩史
    口頭発表(一般), 日本語, リハビリテーション医学:日本リハビリテーション医学会誌,日本リハビリテーション医学会
    発表日 2000年11月
  • 耐故障性を考慮した再構築可能な制御系のためのモデル同定法
    桑島 悠司; 黒瀧 満; 横井 浩史; 嘉数 侑昇
    シンポジウム・ワークショップパネル(公募), 日本語, インテリジェント・システム・シンポジウム, インテリジェント・システム・シンポジウム講演論文集
    発表日 2000年10月
  • 76 行動依存型特徴抽出法による自律移動型ロボットの環境知覚に関する基礎研究
    伊藤 宏樹; 横井 浩史; 嘉数 侑昇
    シンポジウム・ワークショップパネル(公募), 日本語, インテリジェント・システム・シンポジウム, インテリジェント・システム・シンポジウム講演論文集
    発表日 2000年10月
  • 感情の相互作用ルールに基づく人工社会に関する研究
    中村 明香; 石田 崇; 横井 浩史; 嘉数 侑昇
    シンポジウム・ワークショップパネル(公募), 日本語, インテリジェント・システム・シンポジウム, インテリジェント・システム・シンポジウム講演論文集
    発表日 2000年10月
  • 柔軟構造を有する自律分散型ロボットの行動生成に関する基礎研究:自己組織化分類システムによる行動の評価
    服部 可奈子; 長井 隆; 横井 浩史; 嘉数 侑昇
    シンポジウム・ワークショップパネル(公募), 日本語, インテリジェント・システム・シンポジウム, インテリジェント・システム・シンポジウム
    発表日 2000年10月
  • 振動引き込みモデルによる多粒子ロボット制御
    高橋 伸幸; 横井 浩史; 嘉数 侑昇
    口頭発表(一般), 日本語, 精密工学会大会学術講演会講演論文集 2000,精密工学会大会学術講演会
    発表日 2000年09月
  • 巨視的状態量を用いたエージェント群の移動に関する基礎研究
    坂内 伸二; 木下 正博; 横井 浩史; 嘉数 侑昇
    口頭発表(一般), 日本語, 精密工学会大会学術講演会講演論文集 2000,精密工学会大会学術講演会
    発表日 2000年09月
  • 形態-機能の創出を想定した軟生機械システムの開発
    西川 孝二; 横井 浩史; 嘉数 侑昇
    口頭発表(一般), 日本語, 情報処理学会研究報告. MPS, 数理モデル化と問題解決研究報告/一般社団法人情報処理学会
    発表日 2000年09月
  • 自己組織化モデルを用いた軟性機械制御系
    高橋 伸幸; 横井 浩史; 嘉数 侑昇
    口頭発表(一般), 日本語, 情報処理学会研究報告. MPS, 数理モデル化と問題解決研究報告/一般社団法人情報処理学会
    発表日 2000年09月
  • 競争型仮想細胞群モデルを応用した特徴ベクトル抽出手法の提案
    佐藤 裕一; 横井 浩史; 水野 敬文; 嘉数 侑昇
    口頭発表(一般), 日本語, 情報処理学会研究報告. MPS, 数理モデル化と問題解決研究報告/一般社団法人情報処理学会
    発表日 2000年09月
  • 個人の特性に適応する EMG 識別装置の開発:データの使用頻度を用いた運動学習における進度の定量化
    西川 大亮; 兪 文偉; 丸石 正治; 渡辺 一郎; 横井 浩史; 眞野 行生; 嘉数 侑昇
    口頭発表(一般), 日本語, 年次大会講演論文集/一般社団法人日本機械学会,日本機械学会年次大会
    発表日 2000年07月
  • Chaotic Information Maximization for Blind Source Separation
    Yu, W; Yokoi, H; Kakazu, Y
    口頭発表(一般), 英語, the Sixth International Symposium on Artificial Life and Robotics, edited by Masanori Sugisaka, Hiroshi Tanaka
    発表日 2000年01月
  • 自律分散特徴抽出モジュール群の構築に関する研究
    堀内 誠致; 兪 文偉; 横井 浩史; 嘉数 侑昇
    シンポジウム・ワークショップパネル(公募), 日本語, 自律分散システム・シンポジウム, 自律分散システム・シンポジウム資料
    発表日 2000年01月
  • 結合振動子系を用いた SMA Net Robot 制御に関する研究
    佐藤 裕一; 横井 浩史; 水野 敬文; 嘉数 侑昇
    口頭発表(一般), 日本語, ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集 2000,ロボティクス・メカトロニクス講演会
    発表日 2000年
  • EMG を用いた力覚提示装置の力センサシステム開発
    喜田 秀夫; 成瀬 継太郎; 横井 浩史; 嘉数 侑昇
    口頭発表(一般), 日本語, ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集 2000,ロボティクス・メカトロニクス講演会
    発表日 2000年
  • 視覚情報の変化に伴う肘関節の空間位置分解能の特性
    林 徹; 成瀬 継太郎; 横井 浩史; 嘉数 侑昇
    口頭発表(一般), 日本語, ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集 2000,ロボティクス・メカトロニクス講演会
    発表日 2000年
  • 自律移動ロボットのための連想記憶型ナビゲーションシステム
    鈴木 育男; 横井 浩史; 嘉数 侑昇
    口頭発表(一般), 日本語, ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集 2000,ロボティクス・メカトロニクス講演会
    発表日 2000年
  • 生体信号を教師信号とした機械学習に関する基礎研究
    石若 裕子; 横井 浩史; 嘉数 侑昇
    口頭発表(一般), 日本語, ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集 2000,ロボティクス・メカトロニクス講演会
    発表日 2000年
  • アメーバを模倣した柔らかいロボットの構築
    長井 隆; 横井 浩史; 嘉数 侑昇
    シンポジウム・ワークショップパネル(公募), 日本語, インテリジェント・システム・シンポジウム, インテリジェント・システム・シンポジウム講演論文集
    発表日 1999年10月
  • 60 ヘテロマルチエージェントによる農産物市場モデルの基礎研究 : シンプルな農産物市場モデルの構築
    牧野 勤; 成瀬 継太郎; 横井 浩史; 嘉数 侑昇
    シンポジウム・ワークショップパネル(公募), 日本語, インテリジェント・システム・シンポジウム, インテリジェント・システム・シンポジウム講演論文集
    発表日 1999年10月
  • オンライン学習法を用いたFESの臨床応用
    丸石 正治; 眞野 行生; 渡部 一郎; 土田 隆政; 菅田 忠夫; 中馬 孝容; 横井 浩史; 愈 文偉; 西川 大介
    口頭発表(一般), 日本語, リハビリテーション医学:本リハビリテーション医学会誌,第3回日本リハビリテーション医学会北海道地方会
    発表日 1999年10月
  • 自律移動ロボット群の集団挙動の複雑さに関する研究
    西田 陽介; 木下 正博; 横井 浩史; 嘉数 侑昇
    口頭発表(一般), 日本語, 精密工学会大会学術講演会講演論文集,精密工学会大会学術講演会
    発表日 1999年09月
  • 生体電位計測のための積層構造型マイクロプローブの作製
    川島 貴弘; 横井 浩史; 柴田 隆行; 牧野 英司; 嘉数 侑昇
    口頭発表(一般), 日本語, 精密工学会大会学術講演会講演論文集,精密工学会大会学術講演会
    発表日 1999年09月
  • 1PA025 細胞性粘菌集合期に見られる多細胞環状構造の形成機構の研究
    水野 敬文; 吉岡 恭子; 佐藤 裕一; 横井 浩史; 滝田 正寿; 長野 正道
    口頭発表(一般), 日本語, 生物物理,日本生物物理学会
    発表日 1999年09月
  • ニューラルネットワークによるパターンの注視と認識-行動決定ネットとパターン認識ネットの自己組織的様相-
    堀内 誠致; 横井 浩史; 嘉数 侑昇
    口頭発表(一般), 日本語, 全国大会講演論文集 第59回平成11年後期/一般社団法人情報処理学会,情報処理学会全国大会
    発表日 1999年09月
  • 情報工学専攻学生のための自律ロボットの設計・製作カリキュラムの実施報告
    成瀬 継太郎; 横井 浩史; 嘉数 侑昇
    口頭発表(一般), 日本語, 全国大会講演論文集 第59回平成11年後期/情報処理学会,情報処理学会全国大会
    発表日 1999年09月
  • 振動子結合系によるアメーバ走化性モデル
    高橋 伸幸; 横井 浩史; 嘉数 侑昇
    口頭発表(一般), 日本語, 全国大会講演論文集 第59回平成11年後期/一般社団法人情報処理学会,情報処理学会全国大会
    発表日 1999年09月
  • Selective Attentionのための特徴抽出機構に関する研究
    中野 格; 横井 浩史; 嘉数 侑昇
    口頭発表(一般), 日本語, 全国大会講演論文集 第58回平成11年前期/一般社団法人情報処理学会,情報処理学会全国大会
    発表日 1999年03月
  • カオスニューラルネットワークによる時系列パターン処理の学習
    木下 靖文; 横井 浩史; 嘉数 侑昇
    シンポジウム・ワークショップパネル(公募), 日本語, 自律分散システム・シンポジウム, 自律分散システム・シンポジウム資料
    発表日 1999年01月
  • RNNを用いた形態形成振動子の基礎研究:ネットワーク規模が振動様式に与える影響についての考察
    高橋 伸幸; 横井 浩史; 嘉数 侑昇
    シンポジウム・ワークショップパネル(公募), 日本語, 自律分散システム・シンポジウム, 自律分散システム・シンポジウム資料
    発表日 1999年01月
  • 進化ハードウェア手法によるロボットの行動生成に関する研究
    進藤 朋和; 滝田 謙介; 横井 浩史; 嘉数 侑昇
    シンポジウム・ワークショップパネル(公募), 日本語, 自律分散システム・シンポジウム, 自律分散システム・シンポジウム資料
    発表日 1999年01月
  • 分散制御型遊泳ロボットの自律的な目標物接近行動の獲得
    飯島 大典; 兪 文偉; 横井 浩史; 嘉数 侑昇
    シンポジウム・ワークショップパネル(公募), 日本語, 自律分散システム・シンポジウム, 自律分散システム・シンポジウム資料
    発表日 1999年01月
  • 群システム制御のための巨視的状態観測:熱力学とのアナロジーによる挙動特性の解析
    西田 陽介; 長井 隆; 木下 正博; 横井 浩史; 嘉数 侑昇
    シンポジウム・ワークショップパネル(公募), 日本語, 自律分散システム・シンポジウム, 自律分散システム・シンポジウム資料
    発表日 1999年01月
  • アメーバを模倣した多自由度可変形ロボットに関する研究
    長井 隆; 横井 浩史; 嘉数 侑昇
    シンポジウム・ワークショップパネル(公募), 日本語, 自律分散システム・シンポジウム, 自律分散システム・シンポジウム資料
    発表日 1999年01月
  • 競争社会系における相互作用を用いた意志決定システムの構築
    石田 崇; 長井 隆; 横井 浩史; 嘉数 侑昇
    シンポジウム・ワークショップパネル(公募), 日本語, 自律分散システム・シンポジウム, 自律分散システム・シンポジウム資料
    発表日 1999年01月
  • 競争型細胞群モデルを応用した画像識別に関する研究
    佐藤 裕一; 横井 浩史; 嘉数 侑昇
    シンポジウム・ワークショップパネル(公募), 日本語, 自律分散システム・シンポジウム, 自律分散システム・シンポジウム資料
    発表日 1999年01月
  • カオスニューロンモデルによる周期的パターンの獲得
    木下 靖文; 横井 浩史; 嘉数 侑昇
    口頭発表(一般), 日本語, 全国大会講演論文集 第57回平成10年後期/一般社団法人情報処理学会,情報処理学会全国大会
    発表日 1998年10月
  • 時系列データの適応的パターン認識に関する研究
    八島 大亮; 横井 浩史; 嘉数 侑昇
    口頭発表(一般), 日本語, 全国大会講演論文集 第57回平成10年後期/一般社団法人情報処理学会,情報処理学会全国大会
    発表日 1998年10月
  • ラット前頭葉を模倣した脳モデルの構築に関する基礎研究:セルラー場による順応学習の実現
    川島 貴弘; 羽倉 淳; 横井 浩史; 瀧田 正寿; 嘉数 侑昇
    口頭発表(一般), 日本語, 全国大会講演論文集 第56回平成10年前期/一般社団法人情報処理学会,情報処理学会全国大会
    発表日 1998年03月
  • アメーバ状運動モデルの構築に関する研究
    佐藤 裕一; 横井 浩史; 嘉数 侑昇
    シンポジウム・ワークショップパネル(公募), 日本語, 自律分散システム・シンポジウム, 自律分散システム・シンポジウム資料
    発表日 1998年01月
  • セルラー場におけるニューラルネットモデルの構築に関する基礎研究:ラット脳刺激反応系の模倣
    羽倉 淳; 川島 貴弘; 横井 浩史; 瀧田 正寿; 嘉数 侑昇
    シンポジウム・ワークショップパネル(公募), 日本語, 自律分散システム・シンポジウム, 自律分散システム・シンポジウム資料
    発表日 1998年01月
  • 放射相称形状型ロボットに関する研究 : マルチエージェントプログラミングによる歩行動作の獲得
    西川 孝二; 本堂 直浩; 羽倉 淳; 横井 浩史; 嘉数 侑昇
    シンポジウム・ワークショップパネル(公募), 日本語, 自律分散システム・シンポジウム, 自律分散システム・シンポジウム資料
    発表日 1998年01月
  • 競争社会系における価値観の自己組織化に関する基礎研究
    石田 崇; 横井 浩史; 嘉数 侑昇
    シンポジウム・ワークショップパネル(公募), 日本語, 自律分散システム・シンポジウム, 自律分散システム・シンポジウム資料
    発表日 1998年01月
  • Artificial Cell を用いた動画像中の物体認識に関する考察
    佐藤 裕一; 横井 浩史; 嘉数 侑昇
    シンポジウム・ワークショップパネル(公募), 日本語, インテリジェント・システム・シンポジウム, インテリジェント・システム・シンポジウム講演論文集
    発表日 1997年11月
  • 行動の時系列記憶に基づく浮遊ロボットの推進運動制御
    飯島 大典; 横井 浩史; 嘉数 侑昇
    シンポジウム・ワークショップパネル(公募), 日本語, インテリジェント・システム・シンポジウム, インテリジェント・システム・シンポジウム講演論文集
    発表日 1997年11月
  • 流体金属アクチュエータに関する基礎研究
    石田 崇; 横井 浩史; 嘉数 侑昇
    シンポジウム・ワークショップパネル(公募), 日本語, インテリジェント・システム・シンポジウム, インテリジェント・システム・シンポジウム講演論文集
    発表日 1997年11月
  • 放射相称形状型ロボットの行動制御に関する研究
    西川 孝二; 本堂 直浩; 羽倉 淳; 横井 浩史; 嘉数 侑昇
    シンポジウム・ワークショップパネル(公募), 日本語, インテリジェント・システム・シンポジウム, インテリジェント・システム・シンポジウム講演論文集
    発表日 1997年11月
  • 3R31 白血球細胞断片の形と運動に及ぼす誘引物質の効果
    水野 敬文; 吉岡 恭子; 横井 浩史; 滝田 正寿; 堺 立也; 川崎 一則; 小水 秀男; 宮本 宏
    口頭発表(一般), 日本語, 生物物理,日本生物物理学会
    発表日 1997年09月
  • 移動物体画像の追跡のためのポテンシャル場形成に関する研究
    佐藤 裕一; 横井 浩史; 嘉数 侑昇
    シンポジウム・ワークショップパネル(公募), 日本語, 自律分散システム・シンポジウム, 自律分散システム・シンポジウム資料
    発表日 1997年01月
  • 自律エージェントによる行動形成アーキテクチャの適応的構築に関する研究
    三輪 憲治; 羽倉 淳; 横井 浩史; 嘉数 侑昇
    シンポジウム・ワークショップパネル(公募), 日本語, 自律分散システム・シンポジウム, 自律分散システム・シンポジウム資料
    発表日 1997年01月
  • IPDに基づく行動価値観獲得と協調行動に関する考察
    石田 崇; 横井 浩史; 嘉数 侑昇
    シンポジウム・ワークショップパネル(公募), 日本語, 自律分散システム・シンポジウム, 自律分散システム・シンポジウム資料
    発表日 1997年01月
  • A Learning Field Model for Multi-Link Robot : An approach to object tracking
    兪 文偉; 横井 浩史; 嘉数 侑昇
    シンポジウム・ワークショップパネル(公募), 英語, インテリジェント・システム・シンポジウム, インテリジェント・システム・シンポジウム講演論文集
    発表日 1996年10月
  • 自律移動ロボットの環境知覚機構 : マルチロボット環境下における環境知覚
    羽倉 淳; 横井 浩史; 嘉数 侑昇
    シンポジウム・ワークショップパネル(公募), 日本語, インテリジェント・システム・シンポジウム, インテリジェント・システム・シンポジウム講演論文集
    発表日 1996年10月
  • 波動場を用いたアメーバモデル構築に関する研究 : 集団エサ探索行動発現
    横井 浩史; 工藤 雅則; 嘉数 侑昇
    シンポジウム・ワークショップパネル(公募), 日本語, ファジィシステムシンポジウム, ファジィシステムシンポジウム講演論文集
    発表日 1996年06月
  • 場形成情報を用いた粘菌の組織的行動モデル
    工藤 雅則; 横井 浩史; 嘉数 侑昇
    口頭発表(一般), 日本語, 全国大会講演論文集 第52回平成8年前期/一般社団法人情報処理学会,情報処理学会全国大会
    発表日 1996年03月
  • 神経可塑性と脳の他律性・自律性 : ラット前頭葉皮質機能の神経科学的考察 (<研究会報告>第2回人工生命ワークショップ)
    滝田 正寿; 横井 浩史; 水野 敬文
    シンポジウム・ワークショップパネル(公募), 日本語, 研究会報告 第2回人工生命ワークショップ, 社会情報, 札幌
    発表日 1995年11月
  • 細胞行動の自律性と他律性 : アメーバ様の細胞の走行のメカニズムをめざして (<研究会報告>第2回人工生命ワークショップ)
    水野 敬文; 横井 浩史; 滝田 正寿
    シンポジウム・ワークショップパネル(公募), 日本語, 研究会報告 第2回人工生命ワークショップ, 社会情報, 札幌
    発表日 1995年11月
  • 波動場を用いた生命体モデル : 巡回セールスマン問題への適用 (<研究会報告>第2回人工生命ワークショップ)
    横井 浩史; 水野 敬文; 滝田 正寿; 嘉数 侑昇
    シンポジウム・ワークショップパネル(公募), 日本語, 研究会報告 第2回人工生命ワークショップ, 社会情報, 札幌
    発表日 1995年11月
  • 字を書く
    横井 浩史; 福井 幸男
    口頭発表(一般), 日本語, 日本人間工学会大会講演集,日本人間工学会大会
    発表日 1995年06月
  • 波動場による人工生命へのアプローチ (<研究会報告>人工生命ワークショップ)
    横井 浩史; 嘉数 侑昇
    シンポジウム・ワークショップパネル(公募), 日本語, 研究会報告 人工生命ワークショップ, 社会情報, 札幌
    発表日 1994年03月
  • 生命体モデル構築に関する基礎研究―幾何 拘束条件下における群の挙動表現―
    横井浩史; 山田孝治; 嘉数侑昇
    口頭発表(一般), 日本語, 日本機械学会,第3回インテリジェントシステム シンポジウム
    発表日 1993年09月
  • 波動場に於ける自律機械群に関する基礎研究(ピアノ問題への応用)
    横井浩史; 嘉数侑昇
    口頭発表(一般), 日本語, 日本機械学会,ロボティクスメカトロニクス講演論文集
    発表日 1993年07月
  • 波動場における自律機械群に関する基礎研 究―群問題向き目的関数の設定―
    横井浩史; 山田孝治; 嘉数侑昇
    口頭発表(一般), 日本語, 日本機械学会,第70期日本機械学会通常総会講演会
    発表日 1993年03月
  • 波動を媒体とする記憶メカニズムに関する研究
    横井浩史; 山田孝治; 嘉数侑昇
    口頭発表(一般), 日本語, 計測自動制御学会,第17回知能システムシンポジウム
    発表日 1993年03月
  • 移動機械の行動記録に関する研究
    山田 孝治; 横井 浩史; 嘉数 侑昇
    口頭発表(一般), 日本語, 全国大会講演論文集 第46回平成5年前期/一般社団法人情報処理学会,情報処理学会全国大会
    発表日 1993年03月
  • 波動場に於ける自律機械群に関する基礎研究(動力伝達機構設計へのアプローチ)
    横井浩史; 嘉数侑昇; 山田孝治
    口頭発表(一般), 日本語, 日本機械学会,第70期全国大会
    発表日 1992年09月
  • 離散記憶項目の構造形成 : 波動場モデルによるアプローチ
    山田 孝治; 横井 浩史; 嘉数 侑昇
    口頭発表(一般), 日本語, 全国大会講演論文集 第45回平成4年後期/一般社団法人情報処理学会,情報処理学会全国大会
    発表日 1992年09月
  • 波動場に於ける自律機械群に関する基礎研究 : 積木問題へのアプローチ
    横井 浩史; 嘉数 侑昇
    口頭発表(一般), 日本語, 全国大会講演論文集 第44回平成4年前期/一般社団法人情報処理学会,情報処理学会全国大会
    発表日 1992年02月
  • 波動場に於ける自律機械群に関する基礎研究-自律的ギヤボックス設計へのアプローチ-
    横井 浩史; 嘉数 侑昇
    口頭発表(一般), 日本語, 日本機械学会 FANシンポジウム講演論文
    発表日 1991年10月
  • 波動場に於ける自律機械群に関する基礎研究-自律的搬送問題-
    横井 浩史; 嘉数 侑昇
    シンポジウム・ワークショップパネル(公募), 日本語, システム・知能システム・ニューラルネットワーク合同シンポジウム, システム・知能システム・ニューラルネットワーク合同シンポジウム, 岡山
    発表日 1991年10月
  • 並列接続ユニットによる記憶情報表現に関する基礎研究 : 生命体モデルによる情報伝播表現と学習則定義
    横井 浩史; 嘉数 侑昇
    口頭発表(一般), 英語, 全国大会講演論文集 第42回平成3年前期/一般社団法人情報処理学会,情報処理学会全国大会
    発表日 1991年02月
  • AN APPROACH TO MODELING A BIONIC SELF ORGANIZATION AND FUNCTIONAL EXPERSSION-Simulation based on mutual action-
    Hirohsi YOKOI; Yukinori KAKAZU
    シンポジウム・ワークショップパネル(公募), 英語, 第4回 札幌国際コンピュータグラフィックスシンポジウム, 第4回 札幌国際コンピュータグラフィックスシンポジウム, 札幌
    発表日 1990年11月
  • 生命体モデル構築に関する基礎研究 : 波動場に於ける結合の記述
    横井 浩史; 嘉数 侑昇
    口頭発表(一般), 日本語, 全国大会講演論文集 第41回平成2年後期/一般社団法人情報処理学会,情報処理学会全国大会
    発表日 1990年09月
  • 生体の環境適応モデル構築に関する基礎研究
    横井 浩史; 嘉数 侑昇
    口頭発表(一般), 日本語, 全国大会講演論文集 第39回平成元年後期/一般社団法人情報処理学会,情報処理学会全国大会
    発表日 1989年10月

担当経験のある科目_授業

  • ロボット機構制御特論
    電気通信大学
  • 物理学概論(一)
    電気通信大学
  • 物理学概論(一)
    電気通信大学
  • メカトロニクス応用
    The University of Electro-Communications
  • メカトロニクス
    電気通信大学
  • イノベーティブコミュニケーションデザイン
    The University of Electro-Communications
  • イノベーティブコミュニケーションデザイン
    電気通信大学
  • ロボット機構制御特論
    The University of Electro-Communications
  • ロボット機構制御特論
    電気通信大学
  • 応用数学B
    電気通信大学
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  • メカトロニクス応用
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  • メカトロニクス
    The University of Electro-Communications
  • メカトロニクス
    電気通信大学

所属学協会

  • 2021年09月 - 現在
    日本義肢装具学会
  • 日本電気生理運動学会
  • 日本ロボット学会
  • 日本機械学会ロボメカ部門
  • 精密工学会
  • 日本神経学会
  • 計測自動制御学会

共同研究・競争的資金等の研究課題

  • サイボーグプラットフォームのための制御機構モジュールの設計開発と評価
    横井 浩史
    日本学術振興会, 科学研究費助成事業 基盤研究(A), 電気通信大学, 基盤研究(A), 23H00166
    研究期間 2023年04月 - 2028年03月
  • 運動意図に同期した体性感覚刺激を用いた自己身体として認知するサイボーグ義手の実現
    加藤 龍; 高木 岳彦; 山野井 佑介; 吉田 進二; 矢吹 佳子; 横井 浩史; 児玉 三彦
    日本学術振興会, 科学研究費助成事業 基盤研究(B), 横浜国立大学, 基盤研究(B), 本研究では,自己身体として身体認知を可能にするサイボーグ義手の開発とその方法論を構築し,生来身体に近づいた自然な操作感を実現する次世代の実用的なサイボーグ義手の実現を目的とする.2021年度の成果は以下の4点である. a)身体認知を促進させる体性感覚フィードバックの実現のために,義手を装着するソケット内に設置可能な超薄型多点振動シートを開発した.形状記憶合金を薄板に配置し,高速で伸縮させ薄板を振動させることで,厚さ2mm程度の柔軟な振動子を実現した.これにより,従来の10mm程度の振動子と同様の刺激・認識精度を実現した. b)操作集中や操作負担を軽減させる制御手法を実現するために,義手ハンドに超小型距離画像センサを配置し,距離画像を用いて深層学習により物体形状を認識し把持姿勢を決定し,筋電で把持動作の決定を行う手法を構築した.これにより日常生活動作の85%程度をカバーできる3種の把持姿勢,2種の手首姿勢に関して90%以上の識別率で手指動作の識別可能にし不自然な操作力が必要がなく操作可能となった. c)常時装着が可能な多自由度サイボーグ義手の義手装飾グローブの開発を行った.当初予定より開発の柔軟度を向上させるため,新たにゴムライク樹脂の3次元造形機を導入し,皮膚程度の柔軟さをもつ装飾グローブの造形を可能にした.さらに生体計測用ゴム電極を用いた超薄型の筋電センサバンドを開発し皮膚への密着性を高め安定的な信号計測を可能にした.手先重量300g,総重量1kg程度の上腕義手(手指自由度4,手首1,肘1)を開発した.4名の上腕切断者用の義手を準備をし,2022年度の身体認知の検証を行うための準備を行った. d)義手の長期使用における身体認知への影響を調査するための準備として,東海大学医学部,成育医療研究センターと連携し,筋電義手の被験者を募集し,参加同意や上肢機能の臨床評価指標を決定した., 21H03300
    研究期間 2021年04月 - 2024年03月
  • 導電性高分子を用いた感覚フィードバック付き筋電義手の開発
    横井 浩史; 高木 岳彦; 東郷 俊太; 姜 銀来; 加藤 龍
    日本学術振興会, 科学研究費助成事業 基盤研究(A), 電気通信大学, 基盤研究(A), 本研究は,前腕切断者用の筋電義手として,自由度の高い運動能力と感覚の代替機能の実現を目指して,指先の触圧感覚と関節角のフィードバック機構を有する5指ハンドの開発を行い,筋電制御システムを利用して,切断者の手指動作の再建の課題に挑戦する. 課題は,メカ開発とセンサグローブ開発の2項目からなる. メカ開発では,ワイヤー干渉駆動法を用いて軽量・多自由度・高出力を有する5指ロボットハンドを試作し,性能評価を通して改良し,筋電義手に適用可能な設計法を明らかにすることを目指した.2021年度においては,3名の成人前腕切断者に,試作した5指駆動型筋電義手を適用し,フィールドテストを行った.期間中3回のフィールドテスト評価では,自由度義手との性能差を,BBT(Box and Block Test)及びCarroll test等の評価試験によって比較し,有用性を評価した. 当多自由度義手は,国内2例目の筋電義手として,2022年3月31日,厚生労働省補装具完成用部品に指定された. センサグローブ開発においては,導電性シリコンを応用することにより,指先の触圧と関節角を計測し,これを振動子を用いて断端部ソケットに伝達することを目的として,開発を進めた.2020年度においては,さらに,感覚のフィードバックの方法として視覚への映像変化として情報提示を行う方法を開発し,前述の触覚と聴覚へのフィードバックとのパフォーマンス比較実験を行った.患者への触覚のフィードバック方法として申請当初はボイスコイルによる振動フィードバックを検討していたが,2021年度に再検討し,フィードバックの呈示装置として骨伝導イヤホンを採用することとし,有効性検証のため,聴覚刺激を行いながら日常生活音を聞き応答する二重課題法を行い,人の囁き声に当たる30~40dBの小さな音に応答できること,これが日常生活を阻害しないことを明らかにした., 18H03761
    研究期間 2018年04月 - 2023年03月
  • 義手を身体化するための相補的なマルチモーダル生体信号の計測と解析法
    姜 銀来; 横井 浩史
    日本学術振興会, 科学研究費助成事業 基盤研究(C), 電気通信大学, 基盤研究(C), 失った手の機能を再建する義手を制御するため、sEMG(表面筋電図)はよく利用されている。しかし、sEMG信号の数と質は使用者の状況に制限され、高機能義手の性能を発揮するために十分な情報が得られない場合がある。本研究は、sEMG信号不足の課題を解決するため、FMG(force Myography)を導入し、sEMGとFMGを計測する単体センサの開発と、sEMGとFMGから前腕手部動作の同定法の構築を行った。FMGの導入により信号全体のロバスト性が向上し、手部動作の識別精度が著しく改善された。sEMG-FMG単体センサにより、使用者の負担を増やさずに高機能義手を安定的に制御できることが期待できる。, 19K12877
    研究期間 2019年04月 - 2022年03月
  • 体内へ挿入可能なヒューマノイドハンドを用いた次世代型腹腔鏡下手術の提案
    向井 正哉; 加藤 龍; 田島 隆行; 横井 浩史
    日本学術振興会, 科学研究費助成事業 基盤研究(C), 東海大学, 基盤研究(C), 5指多関節ロボットハンドは開発・改良を重ね, 現在最大直径30mmまで小型化が進んだ. 追加開発した外骨格型システムにより,機能・動作精度もかなり向上し, 人の手に近い関節の動きができるようになってきた.触覚の開発についてはまだ道のりの途中であるが, 日々研究を重ねている. ドライボックスを使用しての仮想手術シミュレーションも回数を重ね, 現在も継続中である. まもなく臓器摘出手術を目的とした再動物実験を行う予定である., 17K10656
    研究期間 2017年04月 - 2020年03月
  • 随意独立活性に着目したヒトの多筋制御システムのモデル化と筋電肩義手制御への応用
    東郷 俊太; 今水 寛; 横井 浩史; 姜 銀来
    日本学術振興会, 科学研究費助成事業, 電気通信大学, 若手研究(B), 本研究では,ヒトの随意多筋制御メカニズムをモデル化するとともに,筋電肩義手制御へ応用することを目的とした.筋シナジーの概念に随意制御性を導入し,適切な指標を用いれば,随意活性可能な筋シナジーを抽出可能であることを示した.また,筋シナジーは随意筋制御の最小単位ではないことも示唆された.また,低自由度制御入力でロボットアームの腕運動を制御しなければならない筋電肩義手システムに,自由度を削減するシナジーの概念を適用することで,両肩離断者のユーザーにおいても単純な物体の把持移動動作が可能であることも示した.本研究の以上の成果は,研究代表者が提案する人間化ロボティクスの有用性を示している., 17K17724
    研究期間 2017年04月01日 - 2019年03月31日
  • 上肢切断へのNerve-Machine Interfaceに基づいた筋電義手開発
    高木 岳彦; 横井 浩史
    日本学術振興会, 科学研究費助成事業, 基盤研究(C), 従来前腕部に設置していたモータをより近位の肘部に移して重量負担を軽減させ、また軽量化を図り、6動作(手指屈伸、前腕回内外、肘屈伸)行える上腕電動義手を開発した[機械側の改良(筋電義手の開発)]。 この義手操作を円滑に進めるために、神経移行術いわゆるTMR(標的筋再神経分布)の改良法を施行し、正中神経、橈骨神経より各々移行された神経によって筋を動かし信号を得ることでより直感的に義手の操作を可能にした[人側の改良(神経移行術の施行)]。 上記神経移行術後被験者に対し筋電図、各種機能評価、患者立脚型評価を施行したところ良好な結果が得られ、リハビリテーション訓練の効果と神経支配が進んだ影響と考察した。, 16K10875
    研究期間 2016年04月01日 - 2019年03月31日
  • 福祉機器制御のための生体順応型sEMG計測法
    姜 銀来; 横井 浩史
    日本学術振興会, 科学研究費助成事業 基盤研究(C), 電気通信大学, 基盤研究(C), sEMG(Surface Electromyography, 表面筋電図)は皮膚表面に付けた電極で計測した筋肉の活動電位の複合である.行動意図を反映しているため,福祉機器の制御信号として研究されている.本研究は,実用性の高いsEMGの計測と解析法を開発するために,電極と計測法と多チャンネルsEMGの選択法との3つの課題に取り組んだ.まず,導電性高分子材料と導電性シリコーンゴムを用いて,柔軟で装着し易い乾式電極を開発した.次に,計測法の開発では,生体電気特性とsEMGの質との関係を明らかにした.最後に,多チャンネルの筋電計測システムを開発し,健常者と切断者の実験により有用性が検証された., 16K01539
    研究期間 2016年04月 - 2019年03月
  • 導電性シリコン表皮を持つ人工ハンド
    横井 浩史; 姜 銀来
    日本学術振興会, 科学研究費助成事業 挑戦的萌芽研究, 電気通信大学, 挑戦的萌芽研究, 筋電義手の制御信号として皮膚表面から筋活動情報を計測するために,表面電極が必要である.本研究は,アグリゲーション性の高いカーボンブラックとシリコーンを混合することで導電性シリコーンを作成し,さらに金属製の不織布に導電性シリコーンを塗布することで,電極の材料を開発した.筋電電極は,皮膚と義手ソケットの間に用いられ,外力に影響される可能性があるため,外力の影響を定量的に調べた.センサ全体をシリコーンで覆うようにし,汗や水のある環境でも利用可能となった.さらに,義手に感覚機能を付与するために,導電性シリコーンを利用した感圧センサを開発し,義手との一体化を実現した., 16K12951
    研究期間 2016年04月 - 2019年03月
  • 感覚入力への介入を用いた姿勢・歩行リハビリテーション
    芳賀 信彦; 花川 隆; 大脇 大; 横井 浩史
    日本学術振興会, 科学研究費助成事業 新学術領域研究(研究領域提案型), 東京大学, 新学術領域研究(研究領域提案型), 姿勢・歩行障害を示す疾患を対象とし、感覚入力への介入と脳内身体表現の変化に関する研究を行った。パーキンソン病と音楽家のジストニアにおける脳内身体表現変化と運動の関係の分析、脳卒中片麻痺における筋シナジー計測のシステム開発と感覚モダリティ変換装具を用いたリハビリテーション介入の効果検討、動作解析・筋シナジー解析を同時に行うシステム構築と先天性無痛症への適用、を行い、感覚入力への介入が脳内身体表現の変化を通じて姿勢・歩行の変化をもたらすことを示唆する結果を得た。, 26120008
    研究期間 2014年07月 - 2019年03月
  • 運動主体感,身体所有感を増強させる身体機能再建BMIデバイスの開発研究
    加藤 龍; 山村 修; 生駒 一憲; 横井 浩史; 高木 岳彦
    日本学術振興会, 科学研究費助成事業 基盤研究(B), 横浜国立大学, 基盤研究(B), 本研究では,運動主体感,身体所有感を強く感じられる身体機能再建BMIデバイスの開発とその方法論の構築を目的とする.研究成果は以下のとおりである.(1)感覚フィードバック(FB)付BMI義手においてラバーハンド錯覚に類似した身体所有感を感じること,触覚FBや体性感覚FBが運動主体感を向上させることを脳活動計測や心理実験を通じて明らかにした. (2)上腕電動義手,手指伸展支援装置,麻痺した筋を制御する神経筋電気刺激デバイスを実現し,身体障碍を有する8名による臨床評価により有用性を示した, 15H03051
    研究期間 2015年04月 - 2018年03月
  • 触指文字ロボットによる盲ろう者の情報獲得自立支援技術の開発
    森 浩一; 關 達也; 横井 浩史
    日本学術振興会, 科学研究費助成事業 基盤研究(C), 国立障害者リハビリテーションセンター(研究所), 基盤研究(C), 聴覚と視覚の重複障害を持つ盲ろう者のうち,聴覚障害の後に,あるいは成人後に視覚障害を受障した盲ろう者(ろうベース盲ろう者)は点字の学習が比較的困難なため,情報獲得の手段が触手話や指文字などに限られることが多い.しかし,これらの手段は触手話通訳者等による人的介助が不可欠であるため,自立した情報獲得が困難であり,生活の質 (quality of life: QOL) の低下の大きな要因となっている.本研究では,ろうベースの盲ろう者が自立して情報獲得できることを目指し,人の右手を模した多自由度ロボットハンドおよびアームを用い,テキストから触指文字を順に出力できるロボットの試作を行った., 26350691
    研究期間 2014年04月 - 2017年03月
  • 身体への融合を脳内に誘発する福祉ロボットの制御技術に関する研究
    藤江 正克; 井上 剛伸; 横井 浩史; 小林 洋; 中島 康貴
    日本学術振興会, 科学研究費助成事業 基盤研究(A), 早稲田大学, 基盤研究(A), 少子高齢化の進む現代社会において,身体機能を支援するロボット技術が期待されている.従来の福祉ロボットは,特定部位の支援のみを行うため他の部位に代償として負荷をかけるという問題がある.ロボットが操作者の身体の一部として機能することにより全身の各部位への負荷が少ない福祉ロボットの早期の社会実現を目指し,主な応用先は四肢の代わりを為す義肢を選定した.本研究は,使用者が脳内でロボットを自身の身体の一部として知覚可能なロボットの制御手法の開発を目的とし,課題を (A)身体化を脳内に誘発可能な制御,(B)身体化を知覚可能な義肢の実装,(C)身体化による全身協調動作の評価,の3つに分けて実施した., 26242061
    研究期間 2014年04月 - 2017年03月
  • 先天性上肢欠損、外傷性上肢切断に対する個性適応型情報処理に基づいた筋電義手の開発
    高木 岳彦; 横井 浩史
    日本学術振興会, 科学研究費助成事業 若手研究(B), 東海大学, 若手研究(B), 近年、筋電義手の開発競争が高まり、その基礎技術が確立されてきた。われわれは電気通信大学横井研究室の協力の下、触覚、位置覚を計測できる全方位センサの開発、母指独立動作における筋電制御装置の開発とともに、数十秒の学習時間で手指屈伸などの動作を個々人の筋電信号から教えることで個性適応型情報処理を備えた筋電義手を開発してきた。これを実際の患者に適応し特に上腕切断患者には肘関節屈伸運動を含めた6運動を可能にした義手を製作した。さらに効率の良い末梢動作を筋電義手に与える目的で断端神経を残存筋に移行させたが、現在臨床機能評価、電気生理学的評価、ADL評価で追跡中であり、今後さらに症例を重ねる予定である。, 26750229
    研究期間 2014年04月 - 2016年03月
  • 脳の適応を誘導する人・機械・相互適応技術の開拓
    横井 浩史; 高山 真一郎; 生駒 一憲; 下条 誠; 加藤 龍
    日本学術振興会, 科学研究費助成事業 基盤研究(A), 電気通信大学, 基盤研究(A), 本研究は,人が自分の手として扱えるような人・機械相互適応型の筋電義手の研究開発を行った.高伸縮性を持つエラストマーゲル材料を用いて,手指表面のテクスチャをリアルに再現した人工皮膚を開発し,導電性シリコンで作った全方位センサを内蔵することで感圧機能を持たせ,機能的電気刺激を用いた感覚フィードバック機能を実現した.ワイヤ干渉駆動機構を用いて,高い把持力および運動自由度と軽量性とを両立した義手用ハンドとアームを開発した.脳波P300を用いた注目箇所の意図推定を行い,脳波による筋電義手制御について検討した., 25249025
    研究期間 2013年04月 - 2016年03月
  • 筋疲労・筋電位導関数の導出と機能回復を促す機能的電気刺激
    横井 浩史; 山田 幸生
    日本学術振興会, 科学研究費助成事業 挑戦的萌芽研究, 電気通信大学, 挑戦的萌芽研究, 電気刺激により筋群の収縮を誘発することで,運動と感覚の訓練を行う機能的電気刺激は,麻痺疾患の運動機能回復に有効な手法とされているが,電気刺激に伴う強い疲労感や忌避反応などの課題はまだ残っている.本研究では,電気刺激法を用いた麻痺疾患の運動機能回復訓練のために,電気刺激時に計測した筋電位の周波数特徴から筋疲労を推定する方法を開発し,電気刺激パラメータによる誘発運動と脳賦活の同時計測を行うことで,脳活動及び運動量と刺激パラメータの関係を明らかにした.これらの研究成果に基づいた開発した刺激装置を下肢麻痺の被験者に適用し,長期訓練によって脳賦活領域の拡大縮小が引き起こされていることが示された., 24650349
    研究期間 2012年04月 - 2015年03月
  • 統合型触覚センサアーキテェクチャーの研究開発
    下条 誠; 石川 正俊; 横井 浩史; 明 愛国; 鈴木 陽介
    日本学術振興会, 科学研究費助成事業 基盤研究(A), 電気通信大学, 基盤研究(A), 本研究は,ロボットはもとより各種機械システムに装着する触覚センサシステムの高機能化を図るため,接触,滑り,近接などの多様な物理量を統合する触覚センサアーキテェクチャを研究開発した。これにより,従来問題となっていた,多数の検出素子を接続する配線処理への方法論の提案を行い,アナログ回路網を用いることにより検出素子増加に伴う応答遅れの問題への解決を図った。また,従来困難であった,すべり始める直前の事前滑りを検出可能なすべり覚センサを開発した。センサは薄型軽量・高速応答が可能である。研究では,これら開発したセンサをロボットハンド等へ実装し,検証実験を行い,その有用性を実験により明らかにした。, 22240012
    研究期間 2010年04月 - 2014年03月
  • ホロン(全体子)を埋め込んだ自己成長型教育システム
    毛利 尚武; 矢野 眞和; 横井 浩史
    日本学術振興会, 科学研究費助成事業 挑戦的萌芽研究, 独立行政法人大学評価・学位授与機構, 挑戦的萌芽研究, 研究成果の概要(和文):この研究は特に工学の分野において多様で柔軟な教育を実現するために,公教育とは独立にこれを補完する仕組みの可能性を調査する.そのために,可能な教育コンテンツにホロン(全体子)の概念を導入し,ネットワークを利用して自己成長する教育の仕組みを提案した。ネットワーク上にある教育コンテンツにホロンの属性を与えて,ホロン同士の分散協調により,エージェントである学習者は自己の能力向上を高めると共に,教育コンテンツそのものを創り出していく。具体的に大学講義の聴講者に対して課題を与えネットワーク上の閲覧履歴を探索して分析を実行した。, 23653279
    研究期間 2011年 - 2013年
  • 人と機械の融合マシン技術に関する研究
    横井 浩史; 下条 誠; 生駒 一憲; 加藤 龍
    日本学術振興会, 科学研究費助成事業 基盤研究(A), 電気通信大学, 基盤研究(A), 本研究では,運動と感覚の再建を補助するシステムの構築を目的として,人とロボットをシームレスに結合する技術・方法論の構築を行った.個性適応型筋電義手(高出力他自由度ロボットハンド,柔らかい触覚センサ,BMI上腕義手)や麻痺指に対するリハビリ装置(症状に応じたアシスト,装着の簡易化,複雑な拇指のアシスト)および機能的電気刺激装置(多種類の感覚提示法,最適な刺激を探索するシステム)を開発し,日常生活環境下での使用可能なシステムの実現を行った., 22246033
    研究期間 2010年 - 2012年
  • ふく射輸送現象論に基づくヒト頭部内光伝播の解明と光マッピング画像の高度化
    山田 幸生; 横井 浩史; 星 詳子; 大川 晋平; 谷川 ゆかり
    日本学術振興会, 科学研究費助成事業 基盤研究(B), 電気通信大学, 基盤研究(B), 近赤外光を用いて脳活動を非侵襲で画像化する光マッピング技術の高度化を目指し,頭部内の光伝播解析に基づくシミュレーションおよび模擬試料を用いた実験を行った.特に,頭部内の脳脊髄液層,眼球および前頭洞などの光を散乱しない組織が光マッピング画像に与える影響,また,脳表面に存在する太い血管が光マッピング画像に与える影響を調べ,光マッピング画像の解釈や高品質化に寄与する結果を得た., 22360087
    研究期間 2010年 - 2012年
  • 歩行困難者補助のための反射運動系のモデル化に関する研究
    横井 浩史; 瀧田 正寿
    日本学術振興会, 科学研究費助成事業 特定領域研究, 特定領域研究, 本研究は,歩行困難者の歩行運動機能の再建に資することを目的として,運動意図推定のための感覚運動系の解明および機能再建スキームの構築を試みてきた.研究要素は,硬膜外計測BMIによる運動意図推定,筋反射を用いた歩行補助法,感覚フィードバックより構成されており,今年度は筋反射の安定的な出力性能の確保とラットにおける硬膜外計測BMIの歩行運動に関する意図推定の性能について,以下1),2)に示す成果を得た. 1) 電気刺激による反射運動誘発システムの開発:上位運動ニューロン障害を患った麻痺者の残存する末梢神経系・筋肉を機能させるために昨年度開発した機能的電気刺激システムを基に,多チャンネル電気刺激による反射運動の誘発法のための刺激・運動系モデルの構築とこれを用いた歩行補助の実験,及び馴れによる刺激効果の低下に対する対策に関する成果が得られた.歩行動作の成果例では,直接電気刺激により前脛骨筋への直接電気刺激を行い足関節の背屈運動を生成,また反射電気刺激により,膝裏の大腿二頭筋部位下を通る脛骨神経を刺激し,脚の持ち上げ動作を生成した.これにより,被験者の運動意図を反映して歩行速度を変更できることを確認した.最速の歩行速度は,健常人と同等の速度を実現した. 2) ラットを用いた低侵襲型BMIの検討:歩行状態の意図推定のさらなる性能向上を目的とし,脳神経計測手法として硬膜外電極を使用しラット運動時の計測を実施した.得られた硬膜外電位から電極,使用周波数を変更させながらSVM(Support Vector Machine)による運動状態の識別を実施した.ラットの運動状態として,停止,安静状態,歩行時に右前足を持ち上げている状態,歩行時に左前足を持ち上げている状態,及びケージの壁に向かって両前足を持ち上げている状態(BFF)を識別対象とし,動物実験により,手術から10日程度ならば本実験の手法にて計測・解析が可能であることが示された., 20033004
    研究期間 2008年 - 2009年
  • 運動機能及び感覚機能代行におけるダイナミカルカップリングに関する研究
    兪 文偉; 横井 浩史; 汪 金芳; 村田 淳; 横井 浩史; 汪 金芳; 村田 淳
    日本学術振興会, 科学研究費助成事業 基盤研究(B), 千葉大学, 基盤研究(B), 本研究は運動機能及び感覚機能代行における機能補助機器とその使用者間の動的協調の実現を目指すものである。研究期間中,機能補助機器を筋電義手に限定し,(a)様々な動的タスクにおける肩・アーム・手複合体の協調特性の計測や動的補助動作を実現するための使用者運動意図の識別方法の開発,(b)使用者への感覚提示方法の提案,(c)(a)と(b)の統合で,動的協調を実現するためのインタフェースの構築を行い,その有効性を検証した., 19300199
    研究期間 2007年 - 2009年
  • 人・機械・相互適応システムの構築に関する研究
    横井 浩史; 生駒 一憲; 新井 民夫; 兪 文偉
    日本学術振興会, 科学研究費助成事業 基盤研究(A), 電気通信大学, 基盤研究(A), 本研究では,運動機能の代替と回復を目的とし,人と機械の融合を図るために必要となる学問体系・技術を構築する.非侵襲生体計測(筋電位,脳波,脳血流)と刺激(表面電気刺激による幻覚の利用,直接/反射誘因ハイブリッド刺激)及び情報処理(エントロピーに基づくonline型・自己組織的動作識別)を統合し,モバイルシステムを構築した.これらを筋電義手,パワーアシスト装置,機能的電気刺激装置へ適用し,その有用性を確認した., 19206026
    研究期間 2007年 - 2009年
  • 順序制約を有する複数作業の群ロボット系への割付法
    太田 順; 新井 民夫; 横井 浩史; 千葉 龍介; 上田 隆一; 杉 正夫
    日本学術振興会, 科学研究費助成事業 基盤研究(C), 東京大学, 基盤研究(C), 従来の移動ロボット群研究において,作業の遂行順序にある制限を課すものである「順序制約」が存在する問題に対しては,作業割付の手法はその重要性にも係わらずほとんど提案されてこなかった.また,スケジューリングなどの,順序制約を考慮した作業計画立案の研究においても,順序制約は設計者により与えられていた.本研究では,ロボット自身が順序制約を短時間で計算し,それらを作業割付に反映させることが必要であるような問題の代表例として,多数物体搬送作業を扱った.その中で,次に述べる課題を解決する必要があった. 1.作業割付は順序制約を考慮して行わなければならない. 2.短時間で順序制約を計算しなければならない. これらの課題に対して,次に示す成果を得ることができた. 1.順序制約の分類を行うことで,計算可能な順序制約に対する計算手法,またそれらを考慮した作業割付手法を明らかにした. 2.順序制約計算の効率化を行った.計算を行うタイミングや1回の計算においてかける時間から手法の分析を行い,取りうる手法を全て列挙し,提案した手法をシミュレーション実験によって評価した.その結果,短時間で計算可能な順序制約については作業割付の度に計算を行い,時間のかかる順序制約については作業失敗時のみ計算する手法が最も効率的であることを明らかにした. 今後の展望として,物体を一時的に設置しておく中間的なゴール地点を設定するなど,与えられた作業をうまく切り分けることによるより柔軟な作業遂行の枠組みの提案へ研究が進められることが期待される., 18500148
    研究期間 2006年 - 2007年
  • 高速SMAアクチュエータを用いた3自由度干渉駆動関節の開発
    横井 浩史; 上田 隆一; 太田 順; 新井 民夫
    日本学術振興会, 科学研究費助成事業 萌芽研究, 東京大学, 萌芽研究, 平成18年度の成果は,平成17年度に構築した高速SMAアクチュエータを用いた冗長自由度干渉駆動関節をさらに発展させる為,(1)多様な干渉駆動関節の自動設計を可能にする「干渉駆動関節の進化設計法」と(2)干渉駆動関節の実践的利用を目的とする「モジュール型ワイヤー駆動装置を用いた歩行補助機の開発」に大別される.以下にその成果を列挙する. 1)干渉駆動関節は,複数のワイヤーの配置方法とその協調制御法により効果的な機能の実現が期待されるが,その解空間は広大であるため,目的とする機能を満たす干渉駆動関節を自動設計するシステムが必要となる. そこで,進化計算を採用し,形状と制御の同時進化を用いた設計法の提案を行った.まず,「前進安定移動」を実現することを目標としてDCモータを駆動機とするロボットの進化設計を行い,進化設計システムの評価と検証を行った.その結果,単純な制御においても前進安定移動を実現するロボットモデルが獲得され,進化設計の有効性が示された.次の段階として,ワイヤー方式駆動機を採用し,ロボットの形態に効率的に適合する干渉駆動機構と制御の探索を試みる. 2)高速SMAアクチュエータ開発の一成果として反応速度の向上を実現したが,連続利用やモバイル化など実践的使用に向けた課題は未だ解決されていない. そこで,DCモータによるワイヤー巻取り方式を将来実現しうるSMAアクチュエータの性能に見立て,複数ワイヤーの協調制御法の構築を行った.また,その最終的な到達目標は,利用者個人の多様な麻痺特性や歩容,残存する運動機能に対応可能なモジュール型ワイヤー駆動歩行補助装置の開発である.現段階においては,下肢麻痺患者に2モジュールの試作機を使用してもらい,その評価実験を行った.その結果,補助装置を装着して歩行した際に計測した筋電位から筋力補助の様子を確認することができ,提案装置の有効性が示された., 17656083
    研究期間 2005年 - 2006年
  • 上肢切断者の残存機能探索と開拓のための能動型適応システム構築
    横井 浩史; 愈 文偉; 渡部 一郎; 新井 民夫
    日本学術振興会, 科学研究費助成事業 基盤研究(B), 東京大学, 基盤研究(B), 本研究は,上肢切断者の運動機能再建を支援するために,切断者に残されたあらゆる可能性を自動的に探索し,さらに,新しい機能を開拓するような能動型適応システムの構築を目的として行なった.平成18年度に得られた研究成果は以下のとおりである. 1)時間変化する個性への適応機能を実現する動作意図推定法を確立した.16年度の自己組織化マップを用いた残存機能の能動的探索理論に加え,変化に応じて訓練データの取得削除,再学習を行うことで,長時間使用においても識別率を低下させず安定な識別が可能となった. 2)モバイル筋電義手システムの大幅な改良を行うために,小型UNIXサーバgumstix及びEMG取得用マイコンrobostixを用いて8動作識別器を開発した.これにより,高性能PCべ一スで開発された動作識別器を遜色なくモバイル筋電義手システムに実装することに成功し,最大8動作識別を0.1Hz以上の応答で制御可能となった. 3)さらに,これら個性適応機能を有するモバイル筋電義手の長期(6ヶ月)の連続使用環境を整備し,実験を開始した.現在,上肢前腕切断者(50代女性)に適用している. 4)前年度実施した脳機能計測(f-MRI)環境を整備し,モバイル義手の有する個性適応機能が使用者に与える影響の更なる調査を行った.その結果,義手へ適応したことにより,被験者の大脳一感覚運動野の賦活が明確化し,他の領野の賦活が不活性化した.また錯覚現象を再度確認した.これらは視覚と触覚情報の適切なフィードバックによるものだと考えられる. 残存機能の能動的探索理論の応用として,下半身麻痺者に残存する機能を用いた歩行補助システムを開発した.これは下肢麻痺者に残存する反射系を利用することで麻痺肢を駆動し,歩行改善を目指すものである.この結果,飛躍的に歩行が改善され歩行速度の向上が見られた., 16360118
    研究期間 2004年 - 2006年
  • 半身麻痺者の歩行機能再建のための機能的電気刺激を用いる集中的トレーニングセラピー
    兪 文偉; 横井 浩史; 龍岡 穂積; 嘉数 侑昇; 真野 行生
    日本学術振興会, 科学研究費助成事業 基盤研究(B), 千葉大学, 基盤研究(B), 本年度は,平成16年度で構築した歩行訓練台と外乱時歩行計測実験結果を用いて,人工反射(Artificial Reflex)を有し,歩行時すべり外乱や障害物外乱に対応できる機能的電気刺激制御法の開発や歩行訓練法の模索と評価を研究開発の目的とし,本年度の研究実施によって,以下の成果が得られた. 1.平成16年度の研究で構築した神経・筋・骨格系の歩行シミュレータを用いて,計測実験によって得られた健常者の歩行時反射機能を実現した制御ブロック有する歩行制御が外乱に対応でき,外乱が発生しても,歩行シミュレータがバランスを維持し,歩行を続けることがシミュレーションにおいて確認できた.また,歩行支援のための機能的電気刺激パターンの検討もシミュレータを用いて行った. 2.健常者における歩行中外乱に対する反射機能,特に外乱発生のタイミングによって,反射反応が異なること,いわゆる歩行時反射の位相依存性について計測と解析を行った.結果,位相が異なることによって,反射反応の筋活動の潜時よりも,筋活動の大きさが顕著に違うことが得られ,機能的電気刺激で人工反射を実現していく場合,位相に応じて刺激の強さを調整する必要があることが分かった. 3.下肢麻痺者を被験者とし,機能的電気刺激を用いる歩行実験を行い,機能的電気刺激による補助が歩行時下肢の負担を軽減し,歩行の姿勢を改善するのみならず,被験者の歩行改善へのモチベーションの向上にも貢献したことを確認した. 4.補助機器システムと使用者間の相互作用によって,患者の個人差や個人運動特性の時間変化性に対応できる,相互作用に基づく学習法の提案,検証を行った.この学習法を用いて,通常歩行時のFES制御システムや歩行時外乱の検出システムの学習的構築することができた. 5.連続歩行訓練前後の歩行訓練台における歩行速度や左右対称性を評価指標として用い,訓練プロセスを評価し,歩行が改善されたことが確認できた.今後,訓練の後続効果の検証を引き続き行う予定である., 16300178
    研究期間 2004年 - 2005年
  • 人間の運動能力をアップする自律的人工空間の開発研究
    嘉数 侑昇; 兪 文偉; 横井 浩史; 兪 文偉; 嘉数 侑昇
    日本学術振興会, 科学研究費助成事業 萌芽研究, 北海道大学, 萌芽研究, 本研究は実時間,或いは短期間で生体信号から使用者の習熟度と理解度を自動解析し,それに応じる訓練,教育プランや感覚フィードバックを自動に決定するメカニズムを提案し,互いに適応する使用者と機械の相互作用による形成される人工空間を自律的に向上させる方法論を模索するものであり,使用者個人の運動能力を最大限に発揮できるマンマシンインタフェースの実現を目的とする. 生体信号を用いて,使用者の習熟度と理解度を解析するには,個体差のみならず知覚などの運動以外の非常に多くの電位が重畳された状態の複雑な波形として現れるため,これまでの技術ではこれを有効に活用することが困難であった.本年度の研究実施によって,以下の通りの成果が得られた. 前年度の研究より確立した実験系を利用し,異なる条件でまた異なる個人によって,リーチングタスクの訓練実験を行った.取得した実験データをすでに確立した条件つきエントロピーに基づく評価手法を用い,分析を行い,運動習熟過程の定量化を試みた.運動タスクのパフォーマンス評価を参考系とする場合,訓練の初期と後期において,提案した運動習熟度とパフォーマンス評価は同様な変化傾向が見られるが,訓練中期においては,個人差によって,いろいろな変化パターンが存在していることが分かった. その評価手法を用いて,使用者と装置が相互に適応しあう学習システムにおいても,装置側の学習が使用者の習熟度合いに応じて,調整可能な仕組みを提案し,その仕組みの上腕義手,歩行の機能的電気刺激補助への臨床応用によって,相互システムにおける効率向上の可能性を示した., 14658109
    研究期間 2002年 - 2003年
  • 波動場を用いた柔構造型群ロボットの機能発現
    成瀬 継太郎; 横井 浩史; 兪 文偉; 成瀬 継太郎
    日本学術振興会, 科学研究費助成事業 基盤研究(C), 北海道大学, 基盤研究(C), 波動場を用いた柔構造ロボットの機能発現の目的に対して,以下の結果が得られた. (1)波動場における柔構造ロボットとしてのアメーバロボットの制御の実現:アメーバロボットは,複数のユニットを柔らかいアクチュエータで結合して作られるロボットであり,自由にその形状を変化させながら移動などを実現する.ユニット間の局所的な学習(強化学習など)と大域的な同調(非線形振動子による引き込み,カオス・ニューラル・ネットワークによるリズム獲得)により,移動を実現する機構を実現した. (2)形態を準化させるロボットの構築:柔構造ロボットは,その構造を変化させることが可能であるため,与えられた環境において最適な形態を探索し,実現することが可能となる.動作そのものの進化と,形態と動作の同時進化のための方法論を開発し,それらが実現可能であることを示した. (3)液体金属ロボットの移動・形態制御:前述のアメーバロボットの考え方を進めると固体ロボットだけでなく,液体のように自由に形状を変化させるロボットに到達する.液体金属の二例として水銀を対象にし,周囲の電界を変化させることにより水銀滴の移動と変形を実現した.ここでは,環境を制御することにより,対象ロボット(水銀滴)に機能(移動・変形)を実現させるという,新しい制御方式が実現された. (4)感情を持つエージェント系:波動場における相互作用の拡張として,感情のような機能を持つエージェント系の構築を行った.感情は,非言語通信の一手法とみなすことができ,そこに波動場の考え方を導入した.結果としてエージェント群は人工社会を形成し,問題解決に応用できることを示した. (5)パワーアシストシステム:柔構造ロボットの一例として,人間と相互作用を行うパワーアシストシステムを構築した.人間のように柔らかく,またその動作が随意的に変化する対象を含む系の制御方式を実現した., 13650265
    研究期間 2001年 - 2003年
  • 除雪作業用自律走行支授モジュールの開発
    嘉数 侑昇; 成瀬 継太郎; 兪 文偉; 横井 浩志
    日本学術振興会, 科学研究費助成事業 基盤研究(B), 北海道大学, 基盤研究(B), 除雪機の自律走行による作業の実現において問題となることに,(1)雪中障害物の認識,(2)さまざまな天候下での雪上障害物検知,(3)雪中の地形形状,積雪状態により作業制約の発生が挙げられる.そこで本研究ではこれらの問題点を解決するために,当該研究期間において自律走行支援モジュールの設計および開発,更にその評価実験を行った. 評価実験より, ・雪中障害物の認識では,雪中にセットした金属障害物を除雪機に搭載した金属センサーにより検知することが可能であった.しかし,作業を伴う場合については,作業機の振動がノイズとなり検知に影響を与える場合の存在が明らかになった. ・雪上障害物の認識では,晴天/曇天降雪時双方において搭載したセンサーの検知領域に影響が出ないことが明らかとなり,屋外環境の雰囲気の変化に対して搭載したセンサーが有効であることが示された. ・除雪作業中の自機位置検出にGPS(Global Positioning System)を用い,位置情報を作業マップ上で確認できるようにした. また自律除雪機を用いた除雪作業での安全対策に関する実験として,作業中の除雪機の前に人間が侵入した際の緊急停止実験も行い,本研究で開発した自律走行支援モジュールにおけるセンサー/車両制御系が有効に機能していることが示された. 更に外部の基地局PCに作業領域の積雪や地形データなどを持つGIS(Geographic Information System)を導入して,GISデータに基づいて経路計画を行う作業プランニングシステムを開発を行った.またこれに伴い,得られた作業マップを持つ基地局PCと自律除雪機間とでデータの送受信を行う通信モジュールを開発し評価実験を行い,屋外環境下で利用可能であることが示された., 12555066
    研究期間 2000年 - 2002年
  • 個人習熟機能を持つ知的パワーアシストシステムの開発
    成瀬 継太郎; 横井 浩史; 嘉数 侑昇
    日本学術振興会, 科学研究費助成事業 基盤研究(C), 北海道大学, 基盤研究(C), 個性習熟型パワーアシストシステムを構築するためには,操作者の運動特性をシステムが学習し,それに基づく力制御が必要不可欠であるが、その運動特性は個人により大きく異なる.この実現のために、以下の研究を行った. (1)表面筋電位(EMG)信号を用いた操作者の運動知覚に基づく力制御 個人習熟型パワーアシストシステムの実現においては,物理的な負荷のみではなく,疲労や細かな運動の変化といった運動知覚・運動心理などの主観的な負荷力を考慮しなければならない.本研究では,この主観的負荷力の表現方法としてEMG信号を利用する手法を提案し,主観的負荷力のフィードバックを利用した力制御手法を構築した.結果として,疲労などの影響に応じて,操作者に与える負荷を変更することにより,自然な操作が可能になることが検証された. (2)操作者の運動知覚の解析とモデル化 操作者の運動知覚特性,とくに位置,速度,加速度に関する誤差を解析し,その誤差を制御に利用することによって操作者にとって使いやすいパワーアシストシステムが可能となる.手首-ひじの2関節3自由度系を対象とし,それらの相互的な影響について解析・モデル化を行った.さらに,得られたモデルを利用して位置・速度を運動知覚に応じて変更する制御則を構築し,パワーアシストシステムの制御を行った.その結果,タスク実行に関してより高精度・短遂行時間という,操作者にとっては自然な操作系が実現された. (3)パワーアシスト装置の開発と制御 パワーアシスト装置として,小型・軽量の装着型1自由度システムと,外部型の1自由度直動運動システムを開発した.また,上で得られた結果を個性習熟型パワーアシスト制御手法として再構成し,このパワーアシストシステムの制御手法として適用した.結果として,操作者の運動知覚を利用し,操作者の自然な動きに追従し力を補助する,個性習熟型パワーアシストシステムが実現された., 11835002
    研究期間 1999年 - 2000年
  • 知的電動義装具構築のための基礎研究
    横井 浩史
    日本学術振興会, 科学研究費助成事業 基盤研究(C), 北海道大学, 基盤研究(C), 本研究課題は,損傷部より中枢の硬膜表層の脊髄(神経)電位信号を最新LSI技術と適応学習理論を応用して計測・情報処理を行い,電動義装具を各個人の特性に適応しながら制御する方法論を構築することで,失われた運動機能を回復するための技術的バックアップを目指すものであるが,その構築のために重要な要素となる,適応型分離法の提案,FPGAによる制御機能の電子回路上での再構築,脳からの全く新しい伝達経路形成として,ラットを用いた電気生理学的実験により脳硬膜上で計測された電位の分類,また計測電極としてマイクロマシニング技術を用いた多点電極の開発,に関してえられた成果を以下にまとめる. 1.個体差を含む神経信号としてヒト筋電に対して適応学習理論を用いて神経信号の分離を試み,義手に応用した.これにより,適応学習理論が,生体信号の各個人への適応,安定した信号の分類が可能であることが確認された. 2.ラットを用いた電気生理学的実験において,感覚野直近の硬膜上から麻酔下で刺激誘発電位の計測を行った.また,計測された電位の時系列データに対して,適応学習理論に基づいてオフラインで信号分離実験を行ったところ,刺激に応じた認識クラスタの生成が確認された. 3.同様の手法を用いて,下肢運動制御に関与する運動野第一層上の頭蓋部に固定した電極による計測を行った結果,下肢の運動に対応した電位信号の分離抽出が可能であることを確認した. 4.脊髄部硬膜上の電位計測については,電極の挿入方法に関する試行錯誤の段階にあり,ワイヤー状電極,多点電極について実験を行っているが,特に多点電極については,マイクロマシニング技術を応用し挿入型多層多点電極の形成を行った 5.情報処理回路システムとして,FPGA(Field Programmable Gate Array)を用いることにより,特定の写像関数を合成できることと,その実験システムの構築を実施した.実験では,このシステムを用いて,学習理論を用いた情報処理回路を合成可能であること,および,情報処理回路を並列化して実現可能であるために,効率的に高速処理が実現されることが確かめられた すなわち本研究の結論として,各個人の神経信号の特性に適応しながら実時間での信号分離を行う装置の開発を目指し,神経信号の適応分離法を構築,実時間処理のためのFPGAによる学習理論を用いた情報処理回路の合成可能であることを示したことによって,また,動物実験の結果を併せ,個人に適応した硬膜上の神経信号分類による知的電動義装具構築のための足掛かりを築き,これらの成果を論文等への公表を行った., 10838004
    研究期間 1998年 - 2000年
  • 小型自律ロボット群による協調的荷役作業のためのIPDアーキテクチャーの開発
    嘉数 侑昇; 横井 浩史
    日本学術振興会, 科学研究費助成事業 基盤研究(C), 北海道大学, 基盤研究(C), 荷役作業を自動化する試みは次世代自動化倉庫システムなどに於いて、不可欠な課題として広く認識されており、オートメーションを主軸とする産業界の主要な研究テーマとされてきた。 しかしながら、この種の問題は組み合わせ的問題として解くには計算時間がかかり過ぎるため、並列処理や自律分散処理など複数のスケジューラを用いて負荷分散をおこない、処理時間の短縮を狙う方法論が有効性が主張されてきたが、スケジューラが適切な機能を付加されて設計がなされることが必須であり,この「適切な機能の設定」が問題解決の重要なキーポイントであった。 そこで、本研究はこの問題に対して、競争系の数理モデルを応用することにより、問題の解決を試みた。荷役作業をおこなう主体をロボット群とし、各ロボットはスケジューリングの機能と荷役作業の両方の機能を有するものとした。全体の荷役作業の処理効率はロボット群の作業効率によって測定可能であるので、作業効率をロボット群全体への評価値としてフィードバックすることにより、各ロボットはその評価値をもとに機能設計を独自の判断で行えるような自己学習系を構築した。このような設定のもとに、自己学習系は競争系の数理モデルの一つである囚人のジレンマを拡張したIPDアーキテクチャにより構築し、この数理モデルを用いた荷役作業問題への適用結果が、本研究の成果としてまとめられている。 すなわち本研究の結論として、荷役問題というスケジューリングと作業分担、組み合わせ問題などの2種類以上の問題が複雑に入り組んだ問題に対して、IPDアーキテクチャという新しい概念を導入することにより、ロボットのスケジューラを自己の評価基準に基づいて自律的に設計できるような方法論を構築し、さらにこのようなロボット群を用いて荷役作業という課題に取り組むロボット社会システムの様相を明らかにし、論文等に公表した。, 09650284
    研究期間 1997年 - 1998年
  • 人間行動の非線形情報処理構造の解明のための生態学的統合計測評価手法に関する研究
    和田 充雄; 下条 誠; 山口 明宏; 横井 浩史; 三上 貞芳
    日本学術振興会, 科学研究費助成事業 基盤研究(B), 北海道大学, 基盤研究(B), 人間の感覚行動の機構は、外界の複雑さに適応するために獲得された非線形情報処理のプロセスであり、多様な行動パターンの遷移、多義性の競合的認知など行動レベルの複雑適応システムとして人間行動を解明し理解につなげていく研究が重要になっている。他方、生物の持つ感覚と行動の情報処理プロセスは、最近の知見からは脳情報処理におけるカオティックな現象の関与や、いわゆる免疫システムに代表されるハイパーなシステムとして探求する必要性が強まっており、カオス計算、ニューロコンピューティングの理論的手法の開発から複雑適応システムとしての構成論的研究が重要視されている。本研究は、人間の行動に現れる微小な動きの生体カオスから認知行動レベルまでを計測し、解析、同定、モデル化して評価する生態学的な手法にまとめあげることを目標に以下の課題に取り組んできた。 (1) 生体非線形ダイナミクスの解析:生体生理レベルでの同調、遷移、競合等の非線形ダイナミクスの解析に基づく予測評価の研究 (2) 自己組織的情報処理モデル:認知的行動の特徴を抽出するニューロエージェント群の自己組織的構成及び学習手法の研究 (3) 行動生態学的計測評価手法:ヒューマンインタフェースにおける人間行動の生態学的な計測評価手法の研究 本研究の結果、(1)では、生体信号の解析からカオティックカップリングにより人間の感覚行動を多義性・多様性を伴う特徴をとらえる非線形の刺激反応システムとして予測評価モデル化を達成した。(2)では、多数のニューロエージェントを時間空間的に自己組織化するパルスニューラルネットワークの手法を開発し、知覚情報を統合する制御や認知情報処理など新たな知見を得た。(3)では、ヒューマン・マシン・インタラクションにおいて競合と協調を伴いつつ親しみ易さや使い易さが増していく(あるいは減じていく)認知行動課題の評価実験を行い、人間行動における状況依存性を考慮したインタフェース設計の評価資料を得た。これらにより人間機械系においてこれまで評価の難しかった生理的及び心理的な要因が重なる非明示的なヒューマンファクターに対する理論的実験的アプローチと新たな統合的評価の枠組みを提供できたと考えている。, 08458083
    研究期間 1996年 - 1998年
  • 波動場を用いたアメーバ様運動モデルの理論構築と応用に関する基礎研究
    横井 浩史; 鈴木 恵二; 嘉数 侑昇
    日本学術振興会, 科学研究費助成事業 萌芽的研究, 北海道大学, 萌芽的研究, 本研究は細胞性粘菌アメーバの柔軟性の高い行動パターン(自在変形運動)をモデル化することを目的として,平成8年度からの2年間を通して,生物学的知見の整理,アメーバの運動様式の数理モデル展開,シミュレーション実験を用いたモデルの検証,アメーバ様運動機能の自動抽出システム制作,の順で実施し,以下の成果を得た.平成8年度において,アメーバ様運動モデルとシミュレータシステムの構築を行った.アメーバモデルの構成要素間の通信のために,波動の場(波動場)を導入しシミュレーションモデルを構築し,運動パターンの生成実験行った.これにより, 1.波動場を用いた群情報処理メカニズムを構築し,その特性を明らかにした.この成果は「Distributed Autonomous Robotic System2」において論文Amoeba Like Grouping Behavior for Autonomous Robots using Vibrating Potential Field(Obstacle Avoidance on uneven road)として公表された. 2.相互通信の結果生じる組織的運動の様相の問題と,全体の流動性と局所的組織の様相との関係の問題が明らかとなり,この成果は雑誌「Journal of Robotics and Mechatronics」において論文Obstacle Avoidance Using Vibrating Potential Method(Self-Organization in a Narrow Path)として公表された. 3.情報処理機能を確かめるために組み合わせ最適化問題のベンチマークテストであるTravelling Salesman Problemに応用し,アメーバモデルの解探索の性能を確かめた.この成果は「Intelligent Engineering system through Artificial Neural Networks」において論文Vibrating Potential Field for Large Scale Traveling Sales man Problemとして公表された. さらに,平成9年度において 1.動画像処理によるアメーバ様運動機能の自動抽出法の構築を行い,その成果が「SMART ENGINEERING SYSTEMS」において論文EXTRACTION OF FLEXIBLE MOTION FROM SEQUENTIAL AMOEBA IMAGES,として公表された. 2.アメーバ様運動シミュレータシステムの構築とシミュレーション実験による自在変形運動機能の後天的獲得が可能であることも明らかにされており,その成果は,Fourth European Conference of Artificial Lifeにおいて,Constructing Amoeba-Like Behavior System : Mobile Automata in Vibrating Fieldとして公表された., 08875052
    研究期間 1996年 - 1997年
  • 疑似生態系型処理に基づく自律的知能構成に関する研究
    鈴木 恵二; 山田 孝治; 横井 浩史
    日本学術振興会, 科学研究費助成事業 重点領域研究, 北海道大学, 重点領域研究, 本研究は将来のロボット開発に向けて人工生命的観点に基づく進化発展的機能をロボットに埋め込むことを目的としている.このためにロボット群をエージェント群とみなし,状況に応じた適応的機能分化を伴う自律的知能構成の実現への取り組みを行った.本年度は『場の空間を利用した協調関係の適応的生成』および『モチペーション生成に基づく行動選択』に対する考察と理論展開に重点をおいた.すなわち,(1)『場の空間を利用した協調関係の適応生成』に関する理論展開として,生物フェロモンを利用した通信形態を導入した方法論を提案し,エージェント群による協調的タスク処理問題において有効であることを示した. (2)『組織的行動』を各エージェントが支援する上で,状況に応じたモチベーションの使い分けが必要になる.そこで,個体間のメッセージ行為を含めたモチベーション生成とその行動選択への展開を試みた.すなわち,エージェントの意志決定機構をネットワーク構造に基づく2層構造型のアーキテクチャを提案し,モチベーションに基づく個々のエージェントの行動が状況に応じた,柔軟に切り替え可能であることを確認した. 以上の理論応用として,マルチエージェント系モンキーバナナ問題を取り上げ,その行動戦略の特性について考察し,静的環境を生成する行動戦略アピロ-チの提案と,組織化過程におけるフェロモン型コミュニケーションの利用に関する考察を行い,その有効性を確認した., 08235101
    研究期間 1996年 - 1996年

産業財産権

  • ワイヤ駆動装置、及びロボットハンド
    特許権, 横井 浩史, 景 暁蓓, 雍 旭, 矢吹 佳子, 東郷 俊太, 姜 銀来, 特願2019-208742, 出願日: 2019年11月19日, 国立大学法人電気通信大学, 特許第7442784号, 登録日: 2024年02月26日
  • 義肢ソケット
    特許権, 横井浩史, 井上祐希, 山野井佑介, 矢吹佳子, 黒田勇幹, 特願PCT/JP2023/046121, 出願日: 2023年12月22日, 国立大学法人電気通信大学
  • 処理プログラム及び処理装置
    特許権, 横井浩史, 辻本立樹, 黒田勇幹, 矢吹佳子, 山野井佑介, 特願2023-206349, 出願日: 2023年12月06日, 国立大学法人電気通信大学
  • 人工関節機構(3D薄型Wrist関節機構)
    特許権, 横井 浩史, 矢吹 佳子, 東郷 俊太, 姜 銀来, 棚橋 一将, 山野井 佑介, 特願2019-164917, 出願日: 2019年09月10日, 国立大学法人電気通信大学,株式会社タナック, 特許第7352231号, 登録日: 2023年09月19日, 国立大学法人電気通信大学 , 株式会社タナック
  • 処理プログラムおよび処理装置
    特許権, 横井 浩史, 酒井 健瑠, 黒田 勇幹, 矢吹 佳子, 山野井 佑介, 特願2023-149752, 出願日: 2023年09月15日, 国立大学法人電気通信大学
  • 義手
    特許権, 横井 浩史, 石原 正博, 山野井 佑介, 高木 岳彦, PCT/JP2021/037172, 出願日: 2021年10月07日, 国立大学法人電気通信大学 , 株式会社ブレースオンアール・名古屋 , 国立成育医療研究センター
  • 筋電センサシステム
    特許権, 横井 浩史, 小野 祐真, 山野井 佑介, 島田 岳佳, 矢吹 佳子, 棚橋 一将, 若松 享平, 特願2021-156039, 出願日: 2021年09月24日, 国立大学法人電気通信大学, 株式会社タナック
  • マニピュレータ
    特許権, 横井 浩史, 姜 銀来, 特願2016-109120, 出願日: 2016年05月31日, 国立大学法人電気通信大学, 特開WO2017/208656, 公開日: 2017年12月07日, 特許第6928960号, 発行日: 2021年08月12日
  • 電気刺激装置、トレーニング装置、および電気刺激方法
    特許権, 秋場 猛, 横井 浩史, 特許第10-2225119号, 出願日: 2021年03月03日, システム・インスツルメンツ株式会社, 国立大学法人電気通信大学, WO2016/013067, 公開日: 2016年01月28日, 特許第10-2225119号, 発行日: 2021年03月03日
  • インターフェイス部品,インターフェイス装置,および、アシスト装置
    特許権, 横井 浩史, 姜 銀来, 矢吹 佳子, 迫田 辰太郎, 棚橋 一成, 棚橋 一将, 特許第6792259号, 出願日: 2020年11月10日, 特許第6792259号, 発行日: 2020年11月10日
  • 義肢装具取り付け用ソケット装置
    特許権, 横井 浩史, 石原 正博, 山野井 佑介, 矢吹 佳子, 高木 岳彦, 小野 祐真, 特願2020-067259, 出願日: 2020年04月03日
  • 変換プログラムおよび変換装置
    特許権, 横井 浩史, 石 源康, 東郷 俊太, 姜 銀来, 山野井 佑介, 特願2020-002645, 出願日: 2020年01月10日
  • 筋電センサ及び電極部材
    特許権, 横井 浩史, 姜 銀来, 東郷 俊太, 村井 雄太, 君塚 進, 石 源康, 特願2019-105592, 出願日: 2019年06月05日, 国立大学法人電気通信大学
  • グリッパ構造、人工アーム、及びグリッパ装置
    特許権, 横井浩史, 矢吹佳子, 東郷俊太, 姜銀来, 特願2019-055195, 出願日: 2019年03月22日, 国立大学法人電気通信大学
  • 指部残存機能を利用した義指屈伸機構
    特許権, 横井浩史, 石原正博, 特願2014-022903, 出願日: 2014年02月08日, 国立大学法人電気通信大学,東名ブレース株式会社, 特開2015-146998, 公開日: 2015年08月20日, 特許第6371064号, 発行日: 2018年07月20日
  • 電気刺激システム及び計測システム
    特許権, 佐藤祐樹, 鈴木美奈子, 横井浩史, 加藤龍, 中村達弘, 森下壮一郎, 特願2013-259481, 出願日: 2013年12月16日, 国立大学法人電気通信大学, 特開2014-133123, 公開日: 2014年07月24日, 特許第6351250号, 発行日: 2018年06月15日
  • 機能的電気刺激システム,及び機能的電気刺激方法
    特許権, 上平倫太郎, 横井浩史, 姜銀来, 東郷俊太, 杉正夫, 特願2017-074607, 出願日: 2017年04月04日, 国立大学法人電気通信大学
  • マニピュレータ
    特許権, 横井 浩史, 姜 銀来, 特願2016-109120, 出願日: 2016年05月31日, 国立大学法人電気通信大学
  • 手指伸展運動支援装置
    特許権, 酒井康行, 加藤龍, 横井浩史, 特願2011-122384, 出願日: 2011年05月31日, 国立大学法人電気通信大学, 特開2012-249674, 公開日: 2012年, 特許第5920805号, 発行日: 2016年04月22日
  • 電気刺激装置、トレーニング装置、および電気刺激方法
    特許権, 秋場 猛, 横井 浩史, 10-2016-7028716 PCT/JP2014/069429, 出願日: 2014年07月23日, システム・インスツルメンツ株式会社, 国立大学法人電気通信大学, WO2016/013067, 公開日: 2016年01月28日
  • STIMULATION SIGNAL GENERATION DEVICE AND STIMULATION SIGNAL GENERATION METHOD(刺激信号生成装置および刺激信号生成方法)
    特許権, 横井浩史, 加藤龍, 中村達弘, 森下壮一郎, 山村 修, PCT/JP2011/073703, 出願日: 2011年10月14日, 国立大学法人電気通信大学、国立大学法人東京大学、国立大学法人福井大学, US2013/0218238A1, 公開日: 2013年, US9,192,768B2, 発行日: 2015年11月24日
  • 時糸列情報を用いた筋電パターン識別方法及び筋電義手
    特許権, 粕谷 昌宏, 横井 浩史, 加藤 龍, 特願2015-212840, 出願日: 2015年10月29日, 国立大学法人電気通信大学,株式会社メルティンMMI
  • プローブのホルダー
    特許権, 横井浩史, 布山陽介, 特願2015-188245, 出願日: 2015年09月25日, 国立大学法人電気通信大学
  • モータ駆動ハンド
    特許権, 横井 浩史, 叶 鶴松, 姜 銀来, 森下 壮一郎, 迫田 辰太郎, 特願2015-165296, 出願日: 2015年08月24日, 国立大学法人電気通信大学
  • インターフェイス部品,インターフェイス装置,および,アシスト装置
    特許権, 横井浩史, 姜銀来, 矢吹佳子, 迫田辰太郎, 棚橋一成, 棚橋一将, 特願2015-163683, 出願日: 2015年08月21日, 国立大学法人電気通信大学,株式会社タナック
  • 掌部残存機能を利用した摘み機構
    特許権, 横井 浩史, 石原 正博, 平井 健二, 特願2014-019858, 出願日: 2014年02月04日, 国立大学法人電気通信大学, 東名ブレース株式会社, 特開2015-146839, 公開日: 2015年08月20日
  • ロボットハンド及びロボットシステム
    特許権, 横井浩史, 加藤龍, 中村達弘, 北佳保里, 特願2010-119237, 出願日: 2010年05月25日, 国立大学法人 東京大学, 特開2011-245575, 公開日: 2011年12月08日, 特許第5660364号, 発行日: 2014年12月12日
  • 刺激信号生成装置(刺激信号生成装置及び刺激信号生成方法)
    特許権, 横井浩史, 加藤龍, 中村達弘, 森下壮一郎, 山村 修, 特願2010-231881, 出願日: 2010年10月14日, 国立大学法人電気通信大学、国立大学法人東京大学、国立大学法人福井大学, 特許第5569890号, 発行日: 2014年07月04日
  • 機器制御装置、機器システム、機器制御方法、機器制御プログラム、および記録媒体
    特許権, 平田 雅之, 柳澤 琢史, 神谷 之康, 横井 浩史, 吉峰 俊樹, 後藤 哲, 福間 良平, 加藤 龍, 特願2010-049814, 出願日: 2010年03月05日, 国立大学法人東京大学、国立大学法人大阪大学、株式会社国際電気通信基礎技術研究所, 特開2011-186667, 公開日: 2011年09月22日, 特許第5467267号, 発行日: 2014年02月07日
  • 個人適応型生体信号被動機器制御システムおよび制御方法
    特許権, 西川大亮, 兪文偉, 横井浩史, 嘉数侑昇, 特願2001-56107, 出願日: 2001年03月01日, 国立大学法人北海道大学, 特開2001-331250, 特許第4687935号, 発行日: 2011年02月25日
  • STIMULATION SIGNAL GENERATION DEVICE AND STIMULATION SIGNAL GENERATION METHOD(刺激信号生成装置および刺激信号生成方法
    特許権, 横井浩史, 加藤龍, 中村達弘, 森下壮一郎, 山村修, PCT経由EPC,11832629.7,PCT/JP2011/073703, 出願日: 2010年10月14日, EP2628502A1
  • 個人適応型生体信号被動機器制御システム及びその制御方法
    特許権, 西川大亮, 兪文偉, 横井浩史, 嘉数侑昇, 特願2001-153110, 出願日: 2001年05月22日, 国立大学法人北海道大学, 特開2002-345862, 特許第4517537号, 発行日: 2010年05月28日
  • 手指用補助アクチュエータ
    特許権, 山下誠, 村田五雄, 横井浩史, 特願2008-256911, 出願日: 2008年10月02日, 日本電産株式会社, 特開2010-082342, 公開日: 2010年04月15日
  • 義肢用アクチュエータ
    特許権, 山下誠, 村田五雄, 横井浩史, 特願2008-241893, 出願日: 2008年09月20日, 日本電産株式会社, 特開2010-069174, 公開日: 2010年04月02日
  • 非定常波解析システム
    特許権, 瀧田正寿, 川島貴弘, 横井浩史, 加藤龍, 特願2004-339514, 出願日: 2004年11月24日, 独立行政法人産業技術総合研究所, 特開2006-047265, 特許第4354388号, 発行日: 2009年08月07日
  • 義手用アクチュエータユニット
    特許権, 村田五雄, 横井浩史, 山下誠, 特願2007-223312, 出願日: 2007年08月29日, 日本電産株式会社, 特開2009-056515, 公開日: 2009年03月19日
  • 中腰作業補助装置
    特許権, 特願2007-191504, 出願日: 2007年07月24日, 特開2009-023828, 公開日: 2009年02月
  • MHD方式による形態創生機械のための可塑性導電体の駆動システムおよび駆動方法
    特許権, 嘉数侑昇, 横井浩史, 石田崇, 特願2001-66782, 出願日: 2001年03月09日, 国立大学法人北海道大学, 特開2002-264091, 特許第3451323号, 発行日: 2003年07月18日
  • コンピュータ設計支援システム
    特許権, 横井浩史, 福井幸男, 下条誠, 特願平7-157401, 出願日: 1995年06月23日, 独立行政法人産業技術総合研究所, 特開平09-006830, 特許第2794087号, 発行日: 1998年06月26日

メディア報道

  • Ace 2024年春号「手のちから」
    本人以外, 株式会社日本リサーチセンター, Ace 2024年春号, テクノロジー×ものづくり 人間の手の未来, 会誌・広報誌
    公開日 2024年04月01日
  • 「これが未来の新常識!教えてスタートアップ!」#2
    BSよしもと(BS放送265ch)
    公開日 2023年03月27日
  • news every
    日本テレビ, テレビ・ラジオ番組
    公開日 2021年04月23日
  • vlog 「縄跳びがしたい!」生まれつき指がない少女のできることを増やす筋電 義手
    TBS NEWS, テレビ・ラジオ番組
    公開日 2021年03月27日
  • 東京サイト 「筋電義手」
    テレビ朝日, テレビ・ラジオ番組
    公開日 2020年12月02日
  • チェンジ・ザ・ワールド ―未来 を 築 く 志 ―「 驚 きの 義手 」
    テレビ東京, テレビ・ラジオ番組, 自分の意志で指先を思い通りに動かせる義手が誕生した。「筋電義手」という最新のロボット・アームだ。開発したのは電気通信大学の横井浩史教授。開発のきっかけは身体の不自由な人に対する周囲の態度だったという。この義手の特徴は、AIが動きを学習して複雑な動きを再現できるようにしたこと。さらに3Dプリンターで製造コストを従来の3分の1程度に抑えたことなど。筋電義手の普及で障がい者の暮らしを変えようと挑んでいる。
    公開日 2020年03月08日
  • 『病や障がいと共にある方』の願いをかなえるプロジェクト : "大阪府 N様 「筋電義 手で水が飲みたい」
    CaNoW, インターネットメディア
    公開日 2020年01月15日